环保行业垂直门户网站

新闻
  • 新闻
  • 产品
  • 企业
当前位置:环保 > 技术 > 正文

厌氧氨氧化在城市污水主流处理工艺中的应用

北极星环保网来源:工业水处理 张鹏达2019/1/28 10:11:03我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:厌氧氨氧化 脱氮工艺 污水脱氮

主流条件下,水中的FA不足以抑制NOB的活性,特别是长期处在低氧条件时,NOB对氧的竞争要比AOB强,这也导致系统中更容易产生硝酸盐而非氮气。但E.Isanta等发现,不同属的NOB对氧的亲和力不同。DO较低时,硝化杆菌的活性弱于AOB,这为NOB的抑制提供了可能。不过,如何在启动阶段使硝化杆菌在菌群内占比最大,需要进一步研究。

2.4系统构成

PN/A工艺的系统构成有一段式和两段式2种,在已投入生产的以PN/A为基础工艺的污水处理厂中,一段式占比近90%,其主要应用于侧流。一段式基建费用低,一氧化氮、一氧化二氮排放量少,可以降低对大气的污染程度。

但一段式的运行通常受到DO和NO2-的影响,DO需控制在较低浓度;NOB消耗NO2-会造成Anammox过程底物不足。两段式是在2个反应器内分别进行短程硝化和Anammox过程,且只对短程硝化段进行曝气,Anammox可以在缺氧条件下运行,避免了NOB竞争NO2-。另外,在处理高氨氮废水时,两段式相对于一段式工艺运行成本较低,可以一定程度上补偿高基建投入。

一段式PN/A在侧流上的应用已日渐成熟,但城市污水主流具有温度低、氨氮浓度低、氮负荷不稳定以及出水水质要求严苛等特征,因此其在主流上的应用将面临更大的挑战。两段式工程上应用相对较少,基建成本偏高等经济因素可能限制其在主流条件下的应用。

3、Anammox在主流处理工艺中的稳定运行

由于AnAOB生长速率比AOB慢,所以在PN/A启动阶段,AnAOB的富集是限制步骤。大多数Anammox工艺的启动是从适宜的温度和较高的氨氮浓度条件下开始的,第1座生产规模的厌氧氨氧化污水处理厂的启动进水为厌氧消化液。

在实验室培养中,反应器多接种种泥,运行条件采用阶梯式递减的方式,逐渐稳定地降低温度和氨氮浓度,使AnAOB在不利的运行条件下有较强的活性。对于种泥接种,有研究人员提出了“生态农场”概念,即可以从“农场”中提取部分填料,用以反应器的快速启动。

Anammox在主流水处理工艺中的稳定运行会受到污泥形态、DO、温度、pH等多种因素的影响。污泥形态不同,会造成微生物种类不同,进而影响主流工艺的稳定运行。T.Lotti等研究发现,悬浮污泥中AnAOB的量微乎其微,而在颗粒污泥中存在分层结构,即颗粒污泥的外层为AOB等好氧菌,内层包裹着AnAOB。同样,在生物膜上也会由表及里出现分层结构。

此外,悬浮污泥不易在系统中持留,而颗粒污泥、生物膜有利于微生物在体系中的存留。这表明,生物膜和颗粒污泥在主流Anammox应用中更有优势。

值得一提的是,当颗粒污泥粒径<400μm时,CandidatusJettenia在污泥中占主导地位,说明该属对于脱氮可能有重要的作用。M.Ali等采用凝胶固定法固定微生物,其与颗粒污泥相比,可在短时间内快速提高氮去除负荷,该方法极大地促进了AnAOB在生理、生化等方面的研究。

DO会促进NOB等异养微生物的增殖,为了维持运行稳定,一方面需对DO进行精确控制,另一方面需淘洗出以絮状形态存在的NOB污泥,在体系中仅留下颗粒形态的AOB、AnAOB,以降低异养微生物对工艺稳定性的影响。

AnAOB在低温条件(10、20℃)下长期培养后,可以适应这一温度条件,但温度以及pH的变化会对稳定的体系造成冲击。温度影响效应会随温度的降低而越发明显,这表明在低温条件下,Anam-mox更易失稳。

所以在工艺启动以及稳定运行阶段,温度应逐级阶梯式递减。此外,在低温条件下,适当地提高pH可以保持系统的性能。N.Morales等认为,生物量越大,越有利于抵抗温度等不利条件的影响。

可见,单因素的变化即会对Anammox性能造成影响。因此,为了更好地在主流工艺中维持Anam-mox过程,需要进行多因素控制,以充分保证系统的稳定性。

4结论

(1)厌氧氨氧化在污水主流处理工艺中应用的限制因素主要有低温、低氨氮浓度、较高的C/N以及NOB的生长等。将厌氧氨氧化应用于主流工艺时,通常需要通过预处理来进行碳氮磷分离,尽可能降低有机物和磷对Anammox过程的影响,同时实现资源和能源的回收。

(2)厌氧氨氧化在主流工艺中的稳定运行,可以通过先在侧流条件下对厌氧氨氧化菌进行培养、增殖,获得一定量的Anammox生物量;相对稳定之后,再降低温度、进水氨氮浓度等;在温度、氨氮浓度逐梯度递减时,应合理控制梯度的大小和稳定时间。由于单因素的变化即会造成系统的失稳,因此,通过温度、pH等多因素控制可以维持更好的主流Anammox稳定性。

(3)当今Anammox在污水主流工艺中的应用多为一段式PN/A系统,颗粒污泥、生物膜相对于絮状污泥更适宜AnAOB在系统中的生长和持留,也具有更强的耐冲击性。因此,主流厌氧氨氧化的发展应着重于采用这2种污泥形式。

延伸阅读:

“红菌”发展简史:厌氧氨氧化的发现、研究与应用

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用探究

厌氧氨氧化耦合部分反硝化处理低浓度氨氮废水


环保技术人员学习成长交流群
志同道合的小伙伴全在这里

投稿联系:0335-3030550  
邮箱:huanbaowang#bjxmail.com(请将#换成@)

特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。

凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。

推荐阅读

MBBR工艺工作原理及应用特点
本文主要介绍了移动床生物膜工艺的的工作原理,探
火电厂脱硫废水零排放技术分析
国务院发布“水十条”以来,国家将强化对各类水污
几种垃圾焚烧炉排的介绍
众所周知,炉排系统是炉排式垃圾焚烧炉中最核心的
软化树脂知识点详细讲解
水处理树脂分为阳离子树脂和阴离子树脂,阳离子树
烟道设计培训资料
火力发电厂,烟道设计培训,从七个方面介绍了烟气
热词检索:ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

关闭