厌氧氨氧化工艺处理含盐含氮污水的脱氮效能及反应动力学

厌氧氨氧化工艺处理含盐含氮污水的脱氮效能及反应动力学汇报目录研究背景研究内容材料与方法研究结果主要结论21345

ANAMMOXGRANULE研究背景厌氧氨氧化简介盐度对厌氧氨氧化工艺的影响厌氧氨氧化工艺的基质抑制含盐含氮污水来源2134研究背景厌氧氨氧化简介无需溶解氧和有机碳源,污泥产量和温室气体产生量少;脱氮负荷高NRR>100kgN/(m3·d);全世界有大于100座ANAMMOX-based

处理厂;电子供体电子受体2134产物产物约占进水TN的11%研究背景含盐含氮污水来源油气田废水盐度30g/L,氨氮150-200mg/L含盐含氮污水主要来源于化工、制药和海产品加工等烟气脱硫废水盐度3~40g/L，氨氮~300mg/L…….研究背景盐度对厌氧氨氧化的影响快速的盐度变化造成更大的负面影响低盐促进高盐抑制盐度引起渗透压变化，降低酶活，导致菌体自融在3-10gNaCl/L时具有最高的SAA；在30gNaCl/L时SAA降低59~95%；

盐度由14提升至20gNaCl/L可完全抑制ANAMMOX活性快速的盐度降低比快速盐度提升的影响更大研究背景盐度对厌氧氨氧化的影响盐度对厌氧氨氧化影响研究的不足多以NaCl为模拟盐度，缺乏其他类型盐及复合型盐的影响研究；

K+对SAA的抑制作用比Na+强;

SO24+可作为anammox的电子受体,具有比Cl-更强的抑制作用;Mg2+/Na+对微生物耐盐有重要作用(与海水中Mg2+/Na+一致);海水中某种成分利于anammox菌生长;2.缺乏盐度抑制的恢复研究，特别是不改变盐度强度下的恢复研究；3.缺乏盐度条件下的动力学研究;研究背景暴露时间和浓度都会产生抑制效果NO2--N抑制机理基质NO2--N的生物毒性较NH4+-N更强NO2--N抑制厌氧氨氧化关键酶(联氨脱氢酶)活性，造成菌体代谢受阻;造成中间产物联氨积累而毒害细胞。

NO2--N浓度在100-280mg/L会完全抑制SAA；350mg/L的NO2--N可使SAA下降50%。厌氧氨氧化的基质抑制研究背景厌氧氨氧化的基质抑制厌氧氨氧化基质抑制研究的不足由于条件的不同，基质抑制浓度的研究结果差异较大；多在淡水条件下展开，对高盐条件下的基质抑制问题缺乏研究。研究内容研究了海水对anammox工艺脱氮效能的影响研究了anammox工艺脱氮效能在全海水盐度（3.5%）抑制后的恢复特性研究了全海水盐度（3.5%）下，基质NO2--N对anammox菌的影响及抑制动力学特性213材料与方法Fig.1.Schematicdiagram反应器:SBR有效体积:7.0L温度:35℃反应时间:10hMLSS:4.0g/LSAA0:0.35gN/(gVSS·d)进水NH4+-N:107.3±8.9mgN/L进水NO2--N:133.4±6.3mgN/L材料与方法配水:

无机盐成分含量(g/L)KH2PO40.020CaCl2·2H2O0.107MgSO4·7H2O0.045KHCO31.350NH4Cl0.420NaNO20.690无机盐成分含量(g/L)EDTA15H3BO30.014MnCl2·4H2O0.99CuSO4·5H2O0.25ZnSO4·7H2O0.43NiCl2·6H2O0.19Na2MoO4·2H2O0.22CoCl2·6H2O0.24NaSeO4·10H2O0.21微量元素Ⅱ

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无机盐成分含量(g/L)EDTA5FeSO45微量元素Ⅰ

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研究结果2134海水对anammox工艺脱氮效能的影响Fig.2.Nitrogenremovalperformanceofanammoxprocessatvariousseawatercontents30%海水菌体自溶40%-50%海水长期影响导致脱氮效能下降反应器在40%-50%海水盐度下运行性能出现下降；30%海水导致菌体自融，但NRR可快速恢复；50%海水长期影响导致NRR降低,同时污泥颗粒破碎，污泥沉降性能下降；投加海绵载体投加海绵载体提升SRT,NRR得以快速提升；RESULTS:5暴露在100%海水盐度导致NRR降低58.8%；100%海水盐度&基质匮乏研究结果768海水对anammox工艺脱氮效能的影响anammox在30%海水比例时SAA提升45%，达到最高值0.45gN/(gVSS·d)；盐度驯化后，海水比例不高于30%可促进SAA；RESULTS:9Fig.3.PerformanceofSAAatlowseawatercontentafterseawateracclimatization海水比例大于30%，SAA骤降；在50%海水下长期运行SAA降低35%；研究结果海水对anammox工艺脱氮效能的影响△NO3--N/△NH4+-N在不同海水盐度下存在显著性差异(p<0.05)，即：海水盐度显著影响anammox的生长；△NO2--N/△NH4+-N在不同海水盐度下不存在显著性差异(p>0.05);RESULTS:1011研究结果Anammox工艺盐度抑制恢复特性在稳定期，反应器的脱氮能力与在淡水运行时几乎没有差别；NH4+-N和NO2--N的去除率可达99%；NRR达0.52kgN/(m3·d)；100%海水盐度抑制后，反应器的恢复可分为三个过程：过渡稳定期、恢复期和稳定期；RESULTS:1213Fig.4.Responseprocessofanammoxat100%seawater过渡稳定期NRR平均值约0.200kgN/(m3·d),相比对照(淡水期)下降62.7%；14NRRmax和λ

参数偏离实际值研究结果Anammox工艺盐度抑制恢复动力学RESULTS:模型修正前动力学参数不具有实际意义模型中没有考虑NRRmin研究结果anammox反应器海水盐度抑制恢复动力学RESULTS:模型修正后更低的AIC值ModelcomparisonAkaike’sInformation

CriterionTest(AIC)AIC=-520.195AIC=-518.735研究结果Anammox工艺盐度抑制恢复动力学参数延迟时间(λ)更有实际意义NRRmaxNRRminR2参数相同最适模型研究结果Anammox工艺盐度抑制恢复动力学RESULTS:1516Re-modifiedLogisticmodel适合模拟盐度抑制恢复过程;在100%海水时，NRR倍增周期约11.359d，恢复延迟期约14.4d；研究结果全海水盐度下（3.5%），基质NO2--N的影响NO2--N(≤150mgN/L,NO2--Ninf/NH4+-Ninf≤1.36)对anammox没有影响；RESULTS:17Fig.5Nitriteeffectonanammoxprocessat100%seawatercontentNO2--N(170mgN/L,NO2--Ninf/NH4+-Ninf=1.55)导致NH4+-N去除率下降8.6%；NO2--N(350mgN/L,NO2--Ninf/NH4+-Ninf=3.21）时NRR下降65.9%；1819研究结果全海水盐度下（3.5%），基质NO2--N抑制动力学Luongmodel适合模拟高盐环境下NO2--N的抑制动力学；RESULTS:20Luongmodel得到全海水盐度下anammox菌净生长停止的出水NO2--N浓度Sm为338mg/L；对NO2--N的高耐受性可能与生物膜载体的保护作用和菌群演变有关。2122Fig.6Kineticsimulationofnitriteeffectonanammoxat100%seawater主要结论盐度驯化后，海水比例不高于30%可促进SAA；2134550%盐度的长期影响可导致颗粒污泥解体，污泥停留时间减少；100%海水盐度抑制后，anammox工艺脱氮性能的恢复可分为：过渡稳定期、恢复期和稳定期；Re-modifiedLogisticmodel适合模拟高盐抑制后anammox工艺的恢复动力学，NRR在100%