厌氧氨氧化工艺的基质抑制及其恢复策略.pdf

第18卷4期 应用基础与工程科学学报 V01．18．No．4 2010 2010年8月 August OFBASICSCIENCEANDENGINEERING JOURNAL 文章编号：1005-0930(2010)0442561—10中图分类号：X703文献标识码：A doi：10．3969／j．issn．10054)930．2010．04．003 厌氧氨氧化工艺的基质抑制及其恢复策略 唐崇俭， 郑 平， 陈小光 (浙江大学环境工程系，浙江杭州310029) 摘要：氨和亚硝酸盐是厌氧氨氧化菌的基质，但同时也是毒性物质．通过提升 UASB反应器的进水基质浓度研究了两种基质的抑制特性，针对其抑制特性，研 究了不同的恢复策略及其恢复性能．结果表明，亚硝酸盐的毒性显著强于氨，当 亚硝酸盐抑制相对较轻时(出水亚硝酸盐浓度低于抑制常数Kn。吖一。： 632mg／L)，通过降低进水基质浓度，反应器的脱氮性能可快速恢复(恢复时间为 15d，恢复程度为100％)；当亚硝酸盐抑制相对较重时(出水亚硝酸盐浓度高于 632mg／L)，采用慢速恢复策略，有效恢复时间为39d，恢复程度仅为89％．当游 离氨浓度达83--130rngN／L时也可抑制反应器的脱氮功能，及时调低反应液pH 值6．8_7．0可有效解除游离氨抑制。反应器的脱氮性能可较快并完全恢复(恢 复时间1d，恢复程度100％)． 关键词：厌氧氨氧化；基质抑制；恢复策略 ammonium 厌氧氨氧化(anaerobic 由于经济高效，倍受人们关注¨引．目前，该工艺已成功应用于消化污泥压滤液的脱氮处理，容 d)垆1；其处理费用为0．75欧元／kgN，远远低于传统生物脱氮工艺(2—5欧元／kgN)[61． 厌氧氨氧化是氨和亚硝酸盐的生物反应(式(1)o叫)．亚硝酸盐是厌氧氨氧化菌的基 质，同时也是毒性物质，当亚硝酸盐浓度超过临界抑制浓度时，可阻碍厌氧氨氧化菌的生 长与代谢，从而影响厌氧氨氧化工艺的运行性能rMJ．研究表明，NH4+对厌氧氨氧化工艺 的影响较小pJ，但游离氨(free 化工艺的脱氮性能¨01．目前，基质抑制尤其是亚硝酸盐抑制已成为厌氧氨氧化工艺脱氮 效能提升的瓶颈因子¨11]．一旦反应器性能失稳，即会触发反应液中残留基质浓度增加，加 剧反应器性能恶化．若不及时解除抑制，反应器功能将会崩溃．鉴于此，本研究对厌氧氨氧化 工艺的基质抑制特性以及相应的恢复策略进行了研究，以期为该工艺的操作优化提供依据． +2．03H，0 (1) 收稿日期：2009422—1l；修订日期：20094Y／-29 划项目(2008BADC4805) 万方数据 562 应用基础与工程科学学报 V01．18 1材料和方法 1．1试验废水 试验采用模拟废水，其组成(g／L)为：KH2PO。0．01，CaCl2·2H20 ml／L．微量元素浓缩液I的成分(g／L)为： 0．3，KHCO，1．25；微量元素浓缩液I、Ⅱ各1．25 EDTA 5；微量元素浓缩液Ⅱ的成分(g／L)为：EDTA15，H3804 5，FeS04 0．21， 0．99，CuS04·5H200．25，ZnS04·7H200．43，NiCl2·6H200．19，NaSe04·10H20 NaM004·2H20 1．2试验装置