一种CANON工艺处理低氨氮废水的新模式

所以，这种复氧回流的方式可以把DO稳定地控制在一个非常小的值(<0.01mg˙L-1).另外，复氧回流可以使得反应器内NiPR与NiCR稳定地处于一个良好的平衡状态，使得反应器中不同菌落之间有一个很好的协同作用，这种CANON工艺的运行模式很好地抑制了NOB活性，为反应器的稳定运行创造了良好的基础.

表3 CANON工艺在不同研究中所控制的DO值

另外，有报道指出CANON工艺还受进水NH4+浓度等的条件影响，但是NH4+浓度与DO之间存在着一定的关联性.张肖静等发现，当ALR(氨氮负荷)从0.5kg˙(m3˙d)-1升高到0.7kg˙(m3˙d)-1以上后，NAR也从60%升高到99%.Third等对CANON反应器的进水氨氮浓度从12mmol˙L-1降为5.2mmol˙L-1后，其脱氮效率也从92%下降到57%.

所以，ALR(通过改变HRT或进水NH4+浓度)的变化(在游离氨产生抑制作用范围内)本身并不会影响NAR或NRR，而是由于ALR减少引起基质限制使得氨氧化速率降低，继而导致反应器内的溶解氧过剩，DO升高，然后对AnAOB产生了抑制，影响NRR;同样，在相同的曝气条件下ALR增加会加快氨氧化速率，降低DO，进而抑制了NOB活性使得NAR增加，所以仅仅通过DO的大小并不是都能达到抑制NOB活性的效果.在本研究中发现，反应器稳定运行过程中其上部沉淀区DO<0.01mg˙L-1，这说明系统内AOB的耗氧速率与溶解氧的供给速率基本保持一致，同时，出水NO2-<5mg˙L-1，在此条件下有效地抑制了NOB活性，使得反应器在运行稳定性方面表现了很好的优势.

3.3复氧回流CANON工艺的经济性分析

相对于硝化-反硝化脱氮技术，CANON工艺减少了60%左右的曝气量，在节约能耗方面表现了显著的优势.而本文研究过程中采用溢流出水复氧回流的方式节约了100%的曝气能耗，使得对低氨氮废水处理的运行成本方面更加经济.另外，对于利用上流式污泥床反应器处理低水量废水时一般需要内回流增加水力搅动，而复氧回流过程在提供溶解氧的同时也为反应器提供了一定的水力搅动，这使得在不额外增加回流的情况下达到脱氮的目的.所以，利用CANON工艺以复氧回流的方式处理低氨氮废水是一种经济可靠的运行模式.

4结论

(1)出水复氧回流可以快速启动并稳定运行CANON工艺，在污泥体积分数为25%，进水NH4+-N为157mg˙L-1，HRT为2h的条件下，经过50d的运行，总氮去除速率NRR从1.31增加到1.47kg˙(m3˙d)-1.反应器内部DO在0.01mg˙L-1以下.

(2)对于CANON工艺，复氧回流的方式有效地控制了反应器内溶解氧的量，对系统中的NOB起到了很好的抑制效果，在稳定运行阶段NaPR只有0.04kg˙(m3˙d)-1，占NRR的2.7%，表明系统中的NOB活性被有效抑制.另外，由于反应器内的DO<0.01mg˙L-1，AnAOB活性没有受到溶解氧的影响，启动过程中NiCR可以快速恢复，并在其后运行中有稳定增加的趋势.

(3)复氧回流CANON工艺运行模式在稳定性方面表现出了很大的优势，在反应器运行50d中，仅仅通过控制回流量既可以使得NiPR一直维持在1.06kg˙(m3˙d)-1附近，其浮动范围在0.01kg˙(m3˙d)-1内.表明回流量精确的控制了系统中溶解氧的量，使得NO2-产生速率处于一个稳定的值.并且有效地避免了DO对AnAOB可能产生的抑制，NiCR有条件稳定增加，使得所积累的NO2-逐步从硝化反应转移到ANAMMOX反应，达到一个更好的脱氮效果.

(4)相对于常用的上流式污泥床反应器运行的CANON工艺，复氧回流节约了100%的曝气能耗;同时，回流过程也为反应器提供了一定的水力搅动，在低水量的情况下节约了内回流的水力能耗.所以，复氧回流CANON工艺运行模式在低氨氮废水处理方面表现了更加节能、经济的优点.

(5)复氧回流CANON工艺为ANAMMOX脱氮技术的应用以及CANON工艺启动并稳定运行提供了一个新模式;为CANON工艺中NOB活性的抑制提供了一个新方法.

《环境科学》作者：完颜德卿，袁怡，李祥，毕贞

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