论文部分内容阅读
由于传统型脱氮技术高能耗、去除效率低等问题，新型厌氧氨氧化技术的应用推广变得越来越迫切。但是，厌氧氨氧化菌增殖较慢，所以导致反应器的启动非常缓慢，这是ANAMMOX技术应用的瓶颈。本课题利用SBBR反应器研究了铁锰离子浓度对反应器脱氮效率、铁锰离子的利用效率、厌氧氨氧化菌增殖等的影响，为改良ANAMMOX工艺运行条件提供了理论支持。试验中采用污泥截留能力较好的SBBR反应器来启动厌氧氨氧化反应器，同时，利用两个反应器来分别考察不同浓度下铁离子和锰离子的影响。本实验采用一些常规的分析方法来分析氮去除率和离子浓度等指标，利用荧光原位杂交（FISH）等分子生物学方法来考察ANAMMOX菌的增殖情况。研究表明，铁锰离子都可以促进反应器脱氮效率的提高，并且可以刺激ANAMMOX菌的生长。实验结果还表明亚铁离子很有可能在厌氧氨氧化菌代谢过程中起到了电子供体的作用。通过比较各个铁离子浓度阶段反应器对于氮的去除效果来看，铁离子浓度越高，反应器的运行效果越好。当铁离子浓度为0.08mmol/L时，反应器对于氨氮和亚硝酸盐氮的去除率均提高到了95%以上，这比铁离子浓度为0.04mmol/L的时候提高了近15%。同时经过比较发现，在一个HRT周期内，铁离子的利用速率和氮去除速率有着正相关的联系。在对三个铁离子浓度阶段所取的泥样进行FISH检测发现，提高铁离子浓度可以刺激反应器中厌氧氨氧化菌的增长。当铁离子浓度为0.08mmol/L时，挥发性固体浓度为第一阶段的2.33倍，反应器中厌氧氨氧化菌的增长速率比低铁离子浓度时快。在铁离子浓度较高的运行条件下NO2--N/NH4+-N的比值小于1.32，同时还发现试验中产生了比理论计算值多的氨氮，这可能是由于铁离子代替亚硝酸盐做电子供体的缘故。锰离子同样能够促进反应器对于氮的去除，当进水锰离子浓度达到0.05mmol/L时，反应器对于氨氮和亚硝酸盐的去除率均提高到95%。锰离子也可以促进厌氧氨氧化菌混培物的生长。当进水锰离子浓度达到0.05mmol/L时，挥发性固体的浓度相比第一阶段提高了1.57倍。在FISH结果的分析中发现，较高浓度的锰离子对于反应器中厌氧氨氧化菌的增殖速率相比低浓度时有着更好促进作用。