低温废水生物脱氮工艺-第2页-北极星环保网

投稿

我要投稿

2脱氮工艺的低温运行改进方法

2.1菌种流加

菌种流加来源于发酵工艺的菌种扩大培养技术。菌种扩大培养技术是发酵工业中广泛采用的一种菌种应用技术，在批次发酵中，一般通过“试管→三角瓶→种子罐→发酵罐”的多级扩增，使菌量满足生产需要〔26〕。在废水脱氮工艺中，除装置内菌种自身增殖外，流加菌种有利于加快菌体积累。废水水质复杂，毒性物质、基质、pH、温度等因素的不稳定，都会对功能菌造成抑制。在受抑制条件下，微生物难以生长。因此菌种流加的优势得以体现。

唐崇俭等〔26〕采用菌种流加式厌氧氨氧化工艺处理制药废水，废水中NH4+-N和NO2--N的质量浓度分别为120~200mg/L和160~240mg/L，菌种流加速率为0.028g/(L•L•d)，容积氮去除负荷(NRR)由0.1kg/(m3•d)提高至7.9kg/(m3•d)。并且认为流加菌种不仅增加了反应器内的污泥浓度和厌氧氨氧化菌所占比例，可能还带入了一些未知的生长因子，才能在如此低的流加速率下，实现厌氧氨氧化的高效运行〔27〕。

菌种流加有望成为低温下运行生物反应器的一种有效对策。何成达〔28〕的研究表明在低温期间为保证正常的硝化速率，需要增大反应器的容积。通过向活性污泥系统投加硝化菌的方法可有效解决低温时期需要延长泥龄和加大反应器容积的问题。

菌种流加的操作灵活，不需要长期的适应调整时间，是一种应对低温冲击的快速有效方法，但是不能从根本上解决低温下反应器运行效率低的问题，仅是增加反应器内功能菌的数量及其在混合污泥的比例，缓解低温对生物处理的影响，在反应器容积有限时不适合长期采用。

2.2接种耐冷菌

接种物对于低温条件下厌氧反应器启动运行具有重要的意义〔29〕。耐冷菌能够耐受温度波动，比较适合低温废水的处理。如反硝化耐冷菌——荧光假单胞菌能够在低于10℃的条件下降解苯二甲酸〔30〕，也有耐冷菌能在低温下降解甲苯、氯酚等难降解有机物〔31,32〕。目前的研究重点关注了接种耐冷菌在低温产甲烷系统中的意义，如贲岳等〔33〕为确保寒冷地区污水生物处理系统的有效运行，接种耐冷微生物，用于生活污水的处理，在6~10℃下，成功地去除污水中86.7%的COD。左剑恶等〔29〕关注了嗜冷产甲烷菌及其在废水厌氧处理中的应用，从分离培养及生理生化特性、适冷机制和分子生物学研究等方面，对嗜冷产甲烷菌的研究进展进行了全面的综述，并指出接种物对于低温条件下厌氧反应器的启动很重要。

氨氧化古菌(AOA)是一类能够在低温下保持活性的古细菌。如果能将AOA应用到低温废水的生物处理中，将会推动生物脱氮工艺的发展。这可以作为今后研究的一个重要方向。

2.3生物固定化

经固定化处理后，微生物的抗逆性能提高，能耐受外界环境的变化，从而保持了较高的活性。此外，微生物经包埋固定后持留能力得以增强，可望实现反应器的快速启动和高效稳定运行〔34〕。

通过固定化可以削弱温度变化对硝化作用的影响。张爽等〔35〕研究了固定化硝化菌在不同温度下对氨氮的去除效能，采用聚乙烯醇-硼酸包埋法固定常温富集培养的含耐冷菌的硝化污泥，用于处理常温和低温生活污水。结果表明，经过固定化处理的硝化菌群即使在低温条件下，也表现出了较高的硝化效率(>80%)。也有学者开展了固定化反硝化细菌脱氮的研究，结果表明，经过固定化处理，提高了反硝化细菌对温度的适应性，固定化反硝化细菌对高浓度的铵离子和低温的耐受性增加〔36〕。B.K.Pathak等〔37〕在低温厌氧氨氧化的研究中通过接种固定化微生物和厌氧颗粒污泥处理低含氮废水，在20℃下成功启动厌氧氨氧化，NRR达到了16.22g/(m3•d)，总氮去除率为92%。L.M.Quan等〔38〕以聚乙烯醇(PVA)凝胶和1%的藻酸作为厌氧氨氧化菌的包埋材料，在(25±0.5)℃时，厌氧氨氧化工艺的NRR达到了8.0kg/(m3•d)。

固定化是一种有效的技术手段，然而也会使微生物活性有所降低，且固定化后，传质阻力会增大，氧的传质阻碍尤为明显〔39〕，固定化更能在厌氧条件下发挥其优势。此外，其成本也有待技术经济评估。

2.4驯化

驯化就是人为的在某一特定环境条件长期处理某一微生物群体，同时不断将它们进行移种传代，以达到累积和选择合适的自发突变体的一种古老育种方法〔40〕。微生物的驯化是脱氮工艺运用到低温环境中的重要措施，使微生物体内的酶和细胞膜的脂类组成能够适应低温环境，并能在低温条件下发挥作用〔6〕。大量研究表明〔41,42,43〕，通过适当的驯化策略，经历一定的驯化时间，低温脱氮工艺可以实现稳定运行。

R.D.Jones等〔44〕认为，如果将AOB的运行温度从30℃直接降至5℃，会导致其失活。逐步降低运行温度，AOB可调整细胞膜中的脂肪酸类型使其在低温条件下不易冻结。后来一些研究得到了与此相悖的结论〔25,43,44〕。因此有学者开始探索低温的驯化策略。

2.4.1逐步驯化

逐步驯化即逐步较缓慢地将工艺温度由适宜温度降至目标温度。在驯化微生物适应当前温度下再将其温度降低，进一步驯化。尚会来等〔41〕采用驯化方式，逐步降低温度，每降1℃就稳定一个多月，半年后不刻意控制温度，经历了冬季10℃的低温，成功地稳定了常温、低温短程硝化反硝化，亚硝化率始终维持在78.8%以上。J.Dosta等〔7〕通过该方法在18℃成功启动并稳定运行厌氧氨氧化工艺，但将温度降至15℃时，工艺系统失稳;并认为优化的操作步骤应为：先在厌氧氨氧化最适温度下，积累足够的厌氧氨氧化生物量，然后再缓慢驯化微生物适应低温条件。

2.4.2直接驯化

直接驯化就是将反应系统直接置于目标温度下进行驯化。K.Isaka等〔24,42〕研究了在适度的低温(20~22℃)下，厌氧生物滤池中利用厌氧氨氧化实现高效的脱氮。通过直接将接种污泥置于20~22℃的环境下培养，在经过446d后，NLR达到8.1kg/(m3•d)。还在6℃检测到了微生物厌氧氨氧化活性。NLR由22℃时的2.8kg/(m3•d)降至6℃的0.36kg/(m3•d)。

原标题：低温废水生物脱氮工艺

投稿与新闻线索：电话：0335-3030550，邮箱：huanbaowang#bjxmail.com（请将#改成@）

订阅北极星周刊，精彩内容不再错过！

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。

阅读下一篇

环能科技拟3.8亿收购江苏华大进军污泥处理

污水查看更多>脱氮工艺查看更多>废水脱氮查看更多>

姓名：
性别：
出生日期：
邮箱：
所在地区：
行业类别：
工作经验：
学历：
公司名称：
任职岗位：

低温废水生物脱氮工艺

环能科技拟3.8亿收购江苏华大进军污泥处理

登录注册

绑定账号

想要获取更精准资讯推荐？建议您完善以下信息~

订阅成功

想要获取更精准资讯推荐？建议您
完善以下信息~