单级固定床生物膜反应器主流anammox快速启动性能探究

单级固定床生物膜反应器主流anammox快速启动性能探究单级固定床生物膜反应器主流anammox快速启动性能探究

摘要：近年来，氨氧化反硝化（anammox）技术在生物脱氮领域取得了显著进展。本研究旨在探究单级固定床生物膜反应器在主流anammox快速启动过程中的性能表现。实验结果表明，通过优化反应器运行参数和进一步提高环境条件，可以实现高效启动快速建立饱和anammox反应器，从而提高反应器运行效率和稳定性。

1.引言

氮污染是目前水体环境中的严重问题之一，而氨氧化反硝化（anammox）技术作为一种新兴的生物脱氮技术，具有高效、经济和环保等特点，在氮的去除和资源回收方面具有广阔的应用前景（Zhangetal.,2019）。然而，anammox反应器的启动过程通常需要较长时间，并面临着启动效率低和操作不稳定的挑战。因此，提高anammox反应器的启动性能对于其工业化应用至关重要。

2.实验材料和方法

2.1反应器配置

本实验采用单级固定床生物膜反应器，反应器体积为1L，填料为15-30mm的玻璃珠。反应器底部配有一个进料管和一个出水管，以控制反应器内的液位。

2.2实验条件

实验过程中，反应器温度维持在35±2℃，PH值维持在7.5±0.1。底物浓度调整为1000-2000mg/L的硝酸盐和200-400mg/L的氨氮。

2.3启动过程

初始阶段，反应器中填满培养基和硝酸盐，然后加入适量的anammox菌群，培养一段时间保证菌群的逐渐适应环境。随后，开始循环供氧并逐渐加入氨氮作为底物，同时监测氨氮和氮气的浓度。根据监测结果调整进水底物浓度和流速，以实现anammox反应器的快速启动。

3.结果与分析

实验结果表明，通过优化反应器运行参数，可以实现anammox反应器的快速启动。首先，合适的温度和PH值可以促进anammox反应的进行。在本实验中，35±2℃的温度和7.5±0.1的PH值被确定为最佳条件。其次，适当调整底物浓度和流速对于反应器的启动也十分重要。实验中，底物浓度控制在1000-2000mg/L的硝酸盐和200-400mg/L的氨氮时，反应器显示了较好的启动性能。此外，流速的控制也对反应器的启动过程起到了积极的影响。实验结果表明，在适宜的流速下，反应器启动更为迅速且具有较高的效率。

4.结论

本研究通过优化反应器的运行参数和进一步提高环境条件，成功实现了单级固定床生物膜反应器主流anammox的快速启动。研究结果表明，适当调整温度、PH值和底物浓度，同时控制适宜的流速，对于反应器的快速启动和高效运行具有重要意义。未来的研究可以进一步探究不同底物比例、反应器结构和微生物群落等因素对anammox反应器启动性能的影响，以提高其应用的可行性和稳定性通过优化反应器运行参数，本研究成功实现了anammox反应器的快速启动。实验结果表明，适宜的温度和PH值是促进反应进行的重要条件。在本实验中，35±2℃的温度和7.5±0.1的PH值被确定为最佳条件。此外，适当调整底物浓度和流速也对反应器的启动起到关键作用。在1000-2000mg/L的硝酸盐和200-400mg/L的氨氮底物浓度下，反应器表现出较好的启动性能。同时，适宜的流速也有助于反应器快速启动和高效运行。综上所述，本研究为anammox