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            工業廢水生物硝化研究

            作者:    發布時間: 2021-04-07    685 次瀏覽

            工業廢水生物硝化研究   廢水處理廠廣泛采用生物脫氮技術,因為硝化細菌對許多環境因素比較敏感(如pH、 溫度、 溶解氧濃度等),所以脫氮過程中的硝化作用被認為是整個脫氮過程的限速步驟. 硝化過程中氨氧化細菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)將氨氮(NH4+-N) 轉化為亞硝酸鹽氮(NO2--N),然后亞硝酸鹽氧化細菌(nitrite-oxidizing bacteria,NOB)將亞硝酸鹽氮(NO2--N)轉化為硝酸鹽氮(NO3--N). 廢水中的氨氮以游離氨(NH3)和銨根離子(NH4+)的形式存在,游離氨(free ammonia,FA)是AOB菌群生長所需要的初始基質,但是過高的FA會對其產生毒害作用,影響AOB和NOB菌群的生長. 王淑瑩等研究了高濃度FA對絮狀污泥和好氧顆粒污泥的抑制影響,發現氨氧化菌均勻分布的絮狀污泥容易受到FA抑制. Chen等在富集高效硝化菌的過程中發現當FA濃度增加到10~20 mg?L-1(混合反應器),FA對反應器的脫氮性能造成明顯的抑制. 尤永軍在SBR反應器中研究FA對硝化菌的影響時,指出隨FA濃度提高,AOB活性逐漸增大而NOB活性先增大后被抑制. 彭趙旭等研究了在活性污泥系統中(序批式活性污泥反應器,SBR),當進水NH4+-N為65 mg?L-1時[混合液懸浮固體濃度(mixed liquid suspended solids,MLSS)為2 200~2 400 mg?L-1],反應器硝化效果明顯變差,NH4+-N沖擊負荷對硝化作用造成短期抑制. 目前已有的研究主要集中在FA濃度對硝化性能和活性的短期抑制影響方面,或是以亞硝酸鹽積累為目的短程硝化作用影響的研究,例如孫洪偉等充分利用較高FA對NOB的抑制,通過優化DO、 ORP、 pH等參數,準確實現短程硝化. 但對生物系統反復受到高濃度氨氮廢水的急性沖擊負荷(以下稱“沖擊負荷”),以及完整的生物硝化反應的抑制與活性恢復機制的研究還不夠. 在連續運行模式下,不同FA濃度對硝化作用沖擊的濃度特點、 抑制程度、 持續時間、 微生物菌群變化等相關信息還缺乏報道.   本文主要采用SBR反應器進行處理技術模擬高濃度氨氮廢水,研究高氨氮廢水產生沖擊最大負荷發展條件下,FA對生物硝化功能作用的抑制和細菌細胞活性可以恢復的影響、 硝化菌群(AOB和NOB菌群)結構的變化,以揭示高濃度FA對生物硝化反應過程的影響工作機制.   材料與方法    試驗裝置   試驗所采用的SBR反應器進行試驗管理系統設計如圖 1所示,SBR反應器可以有效提高容積5 L,總高0.85 m. 反應器主要依靠傳統保溫不同水層以及維持環境溫度在25℃±0.5℃; 底部曝氣,控制技術反應器內溶解氧(dissolved oxygen,DO)≥2 mg?L-1.
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