膜生物反應(yīng)器中厭氧氨氧化的運(yùn)行特性及微生態(tài)結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、對(duì)于生化性較差的或高濃度含氮廢水，傳統(tǒng)生物脫氮工藝處理成本較高。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)低碳氮比(C/N)廢水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是采用厭氧氨氧化(Anaerobic ammoniumoxidation，Anammox)技術(shù)。但要將這項(xiàng)技術(shù)推向應(yīng)用，必須要解決Anammox菌的菌種來(lái)源和菌體持留等問(wèn)題。本論文在總結(jié)前人對(duì)Anammox研究成果的基礎(chǔ)上，首先比較了不同普通污泥源對(duì)Anammox反應(yīng)器啟動(dòng)效能，選出最佳污泥源。在此基礎(chǔ)上，在膜生物反應(yīng)器(

2、Membrane Bioreactor，MBR)中，研究了其運(yùn)行特性及運(yùn)行過(guò)程中微生物群落結(jié)構(gòu)及相對(duì)數(shù)量的變化，并研究了Anammox過(guò)程中MBR的最佳工況條件。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 (1)R1、R2、R3三個(gè)反應(yīng)器中分別接種好氧污泥、厭氧顆粒污泥、厭氧消化污泥，經(jīng)過(guò)2-3個(gè)月的運(yùn)行，均獲得了具有Anammox活性的富集培養(yǎng)物。其中R1、R2、R3中總氮去除率分別達(dá)到76%、82%和80%；出水污泥濃度分別為1.34 gSS

3、/d、0.42 gSS/d、0.95gSS/d；污泥體積指數(shù)則分別為23.23 ml/gSS、11.11 ml/gSS和19.38 ml/gSS；三個(gè)反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行所消耗的時(shí)間關(guān)系為R3　　 (2) MBR運(yùn)行過(guò)程中，污泥VS/TS由初始的0.66提高到0.77，說(shuō)明體系中出現(xiàn)了適應(yīng)環(huán)境的菌群；MBR穩(wěn)定運(yùn)行后，Anammox顆粒污泥粒徑主要集中在0.

4、2-1mm，實(shí)驗(yàn)證明了顆粒污泥是Anammox功能的重要承載者；總氮容積負(fù)荷達(dá)0.245 g/(Ld)，總氮去除率約80%，NH4+-N和NO-2-N去除率分別為81%、91%。MBR運(yùn)行初期，由異養(yǎng)菌等菌體自溶造成膜污染嚴(yán)重，當(dāng)Anammox成為主導(dǎo)反應(yīng)時(shí)，由Anammox微生物生長(zhǎng)造成的膜污染遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于MBR運(yùn)行初期。
　　 (3) MBR抗水力負(fù)荷實(shí)驗(yàn)表明，水力停留時(shí)間(HRT)由14 h縮短至7.9 h時(shí)，MBR能穩(wěn)定運(yùn)行

5、，NH4+-N、NO2--N去除率分別保持在75%、85%；溫度在30-35℃、pH值為7-8，Anammox活性較高；上升流速在1.8-2.3 m/h時(shí)，MBR運(yùn)行狀況良好；從氮素去除情況、運(yùn)行成本、操作的簡(jiǎn)便性綜合來(lái)看，較為合適的操作方式為:進(jìn)水0.55 h，循環(huán)5h，沉降0.3 h，出水0.15 h。
　　 (4)掃描電鏡(SEM)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，接種污泥以桿狀菌為主，有少量的絲狀菌和球菌；Anammox污泥主要是由球菌和桿菌組