厭氧氨氧化工藝處理含鹽含氮污水的脫氮效能及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

厭氧氨氧化工藝處理含鹽含氮污水的脫氮效能及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)匯報(bào)目錄研究背景研究?jī)?nèi)容材料與方法研究結(jié)果主要結(jié)論21345

ANAMMOXGRANULE研究背景厭氧氨氧化簡(jiǎn)介鹽度對(duì)厭氧氨氧化工藝的影響厭氧氨氧化工藝的基質(zhì)抑制含鹽含氮污水來(lái)源2134研究背景厭氧氨氧化簡(jiǎn)介無(wú)需溶解氧和有機(jī)碳源,污泥產(chǎn)量和溫室氣體產(chǎn)生量少;脫氮負(fù)荷高NRR>100kgN/(m3·d);全世界有大于100座ANAMMOX-based

處理廠;電子供體電子受體2134產(chǎn)物產(chǎn)物約占進(jìn)水TN的11%研究背景含鹽含氮污水來(lái)源油氣田廢水鹽度30g/L,氨氮150-200mg/L含鹽含氮污水主要來(lái)源于化工、制藥和海產(chǎn)品加工等煙氣脫硫廢水鹽度3~40g/L，氨氮~300mg/L…….研究背景鹽度對(duì)厭氧氨氧化的影響快速的鹽度變化造成更大的負(fù)面影響低鹽促進(jìn)高鹽抑制鹽度引起滲透壓變化，降低酶活，導(dǎo)致菌體自融在3-10gNaCl/L時(shí)具有最高的SAA；在30gNaCl/L時(shí)SAA降低59~95%；

鹽度由14提升至20gNaCl/L可完全抑制ANAMMOX活性快速的鹽度降低比快速鹽度提升的影響更大研究背景鹽度對(duì)厭氧氨氧化的影響鹽度對(duì)厭氧氨氧化影響研究的不足多以NaCl為模擬鹽度，缺乏其他類型鹽及復(fù)合型鹽的影響研究；

K+對(duì)SAA的抑制作用比Na+強(qiáng);

SO24+可作為anammox的電子受體,具有比Cl-更強(qiáng)的抑制作用;Mg2+/Na+對(duì)微生物耐鹽有重要作用(與海水中Mg2+/Na+一致);海水中某種成分利于anammox菌生長(zhǎng);2.缺乏鹽度抑制的恢復(fù)研究，特別是不改變鹽度強(qiáng)度下的恢復(fù)研究；3.缺乏鹽度條件下的動(dòng)力學(xué)研究;研究背景暴露時(shí)間和濃度都會(huì)產(chǎn)生抑制效果NO2--N抑制機(jī)理基質(zhì)NO2--N的生物毒性較NH4+-N更強(qiáng)NO2--N抑制厭氧氨氧化關(guān)鍵酶(聯(lián)氨脫氫酶)活性，造成菌體代謝受阻;造成中間產(chǎn)物聯(lián)氨積累而毒害細(xì)胞。

NO2--N濃度在100-280mg/L會(huì)完全抑制SAA；350mg/L的NO2--N可使SAA下降50%。厭氧氨氧化的基質(zhì)抑制研究背景厭氧氨氧化的基質(zhì)抑制厭氧氨氧化基質(zhì)抑制研究的不足由于條件的不同，基質(zhì)抑制濃度的研究結(jié)果差異較大；多在淡水條件下展開，對(duì)高鹽條件下的基質(zhì)抑制問(wèn)題缺乏研究。研究?jī)?nèi)容研究了海水對(duì)anammox工藝脫氮效能的影響研究了anammox工藝脫氮效能在全海水鹽度（3.5%）抑制后的恢復(fù)特性研究了全海水鹽度（3.5%）下，基質(zhì)NO2--N對(duì)anammox菌的影響及抑制動(dòng)力學(xué)特性213材料與方法Fig.1.Schematicdiagram反應(yīng)器:SBR有效體積:7.0L溫度:35℃反應(yīng)時(shí)間:10hMLSS:4.0g/LSAA0:0.35gN/(gVSS·d)進(jìn)水NH4+-N:107.3±8.9mgN/L進(jìn)水NO2--N:133.4±6.3mgN/L材料與方法配水:

無(wú)機(jī)鹽成分含量(g/L)KH2PO40.020CaCl2·2H2O0.107MgSO4·7H2O0.045KHCO31.350NH4Cl0.420NaNO20.690無(wú)機(jī)鹽成分含量(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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無(wú)機(jī)鹽成分含量(g/L)EDTA5FeSO45微量元素Ⅰ

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研究結(jié)果2134海水對(duì)anammox工藝脫氮效能的影響Fig.2.Nitrogenremovalperformanceofanammoxprocessatvariousseawatercontents30%海水菌體自溶40%-50%海水長(zhǎng)期影響導(dǎo)致脫氮效能下降反應(yīng)器在40%-50%海水鹽度下運(yùn)行性能出現(xiàn)下降；30%海水導(dǎo)致菌體自融，但NRR可快速恢復(fù)；50%海水長(zhǎng)期影響導(dǎo)致NRR降低,同時(shí)污泥顆粒破碎，污泥沉降性能下降；投加海綿載體投加海綿載體提升SRT,NRR得以快速提升；RESULTS:5暴露在100%海水鹽度導(dǎo)致NRR降低58.8%；100%海水鹽度&基質(zhì)匱乏研究結(jié)果768海水對(duì)anammox工藝脫氮效能的影響anammox在30%海水比例時(shí)SAA提升45%，達(dá)到最高值0.45gN/(gVSS·d)；鹽度馴化后，海水比例不高于30%可促進(jìn)SAA；RESULTS:9Fig.3.PerformanceofSAAatlowseawatercontentafterseawateracclimatization海水比例大于30%，SAA驟降；在50%海水下長(zhǎng)期運(yùn)行SAA降低35%；研究結(jié)果海水對(duì)anammox工藝脫氮效能的影響△NO3--N/△NH4+-N在不同海水鹽度下存在顯著性差異(p<0.05)，即：海水鹽度顯著影響anammox的生長(zhǎng)；△NO2--N/△NH4+-N在不同海水鹽度下不存在顯著性差異(p>0.05);RESULTS:1011研究結(jié)果Anammox工藝鹽度抑制恢復(fù)特性在穩(wěn)定期，反應(yīng)器的脫氮能力與在淡水運(yùn)行時(shí)幾乎沒有差別；NH4+-N和NO2--N的去除率可達(dá)99%；NRR達(dá)0.52kgN/(m3·d)；100%海水鹽度抑制后，反應(yīng)器的恢復(fù)可分為三個(gè)過(guò)程：過(guò)渡穩(wěn)定期、恢復(fù)期和穩(wěn)定期；RESULTS:1213Fig.4.Responseprocessofanammoxat100%seawater過(guò)渡穩(wěn)定期NRR平均值約0.200kgN/(m3·d),相比對(duì)照(淡水期)下降62.7%；14NRRmax和λ

參數(shù)偏離實(shí)際值研究結(jié)果Anammox工藝鹽度抑制恢復(fù)動(dòng)力學(xué)RESULTS:模型修正前動(dòng)力學(xué)參數(shù)不具有實(shí)際意義模型中沒有考慮NRRmin研究結(jié)果anammox反應(yīng)器海水鹽度抑制恢復(fù)動(dòng)力學(xué)RESULTS:模型修正后更低的AIC值ModelcomparisonAkaike’sInformation

CriterionTest(AIC)AIC=-520.195AIC=-518.735研究結(jié)果Anammox工藝鹽度抑制恢復(fù)動(dòng)力學(xué)參數(shù)延遲時(shí)間(λ)更有實(shí)際意義NRRmaxNRRminR2參數(shù)相同最適模型研究結(jié)果Anammox工藝鹽度抑制恢復(fù)動(dòng)力學(xué)RESULTS:1516Re-modifiedLogisticmodel適合模擬鹽度抑制恢復(fù)過(guò)程;在100%海水時(shí)，NRR倍增周期約11.359d，恢復(fù)延遲期約14.4d；研究結(jié)果全海水鹽度下（3.5%），基質(zhì)NO2--N的影響NO2--N(≤150mgN/L,NO2--Ninf/NH4+-Ninf≤1.36)對(duì)anammox沒有影響；RESULTS:17Fig.5Nitriteeffectonanammoxprocessat100%seawatercontentNO2--N(170mgN/L,NO2--Ninf/NH4+-Ninf=1.55)導(dǎo)致NH4+-N去除率下降8.6%；NO2--N(350mgN/L,NO2--Ninf/NH4+-Ninf=3.21）時(shí)NRR下降65.9%；1819研究結(jié)果全海水鹽度下（3.5%），基質(zhì)NO2--N抑制動(dòng)力學(xué)Luongmodel適合模擬高鹽環(huán)境下NO2--N的抑制動(dòng)力學(xué)；RESULTS:20Luongmodel得到全海水鹽度下anammox菌凈生長(zhǎng)停止的出水NO2--N濃度Sm為338mg/L；對(duì)NO2--N的高耐受性可能與生物膜載體的保護(hù)作用和菌群演變有關(guān)。2122Fig.6Kineticsimulationofnitriteeffectonanammoxat100%seawater主要結(jié)論鹽度馴化后，海水比例不高于30%可促進(jìn)SAA；2134550%鹽度的長(zhǎng)期影響可導(dǎo)致顆粒污泥解體，污泥停留時(shí)間減少；100%海水鹽度抑制后，anammox工藝脫氮性能的恢復(fù)可分為：過(guò)渡穩(wěn)定期、恢復(fù)期和穩(wěn)定期；Re-modifiedLogisticmodel適合模擬高鹽抑制后anammox工藝的恢復(fù)動(dòng)力學(xué)，NRR在100%