高盐环境下厌氧氨氧化脱氮效果研究.pdf

《高盐环境下厌氧氨氧化脱氮效果研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、高盐环境下厌氧氨氧化脱氮效果研究张延斌杨嘉春(神华集团有限责任公司，北京100011)摘要：为研究厌氧氨氧化工艺对高盐度含氮废水的脱氮性能，在一螺旋上流式厌氧固定床螺旋反应器中，利用煤直接液化高浓度废水经预处理后的反渗透浓缩出水，经人工配置的高浓度含氮废水进行了实验研究。反应器稳定运行226天，实验结果显示，通过添加充足无机碳源，实现了厌氧氨氧化反应器在总氮浓度820mg／L(添加N02一N达到稳定的厌氧氨氧化进水氨氮和亚硝氨比率)，盐浓度20g／L条件下的长期稳定运行，脱氮效率在80％vX上，最高氮负荷为3．9kg—N／m3／day。DNA测

2、试结果表明OTUl(主要为CandidatusKueneniastuttgartien—sis)在高盐环境下，种群数量减少，取而代之的是OTU2数量的增加，显示了此系列菌株在高盐分环境下的环境适应性。同时，在反应过程中观测到稳定的COD去除效率，笔者归因于厌氧氨氧化过程中的中间产物带来的剧烈氧化还原反应，伴随此现象，会损失部分脱氮效率。关键词：脱氮；厌氧氨氧化；高盐度；煤化工废水；16SrRNA煤化工产业耗水量大，水资源短缺和环境污染问题已成为制约煤化工产业发展的瓶颈，废水零排放对于在北方缺水地区的大型重煤化工项目来说已经刻不容缓。寻求处理效果

3、更好、工艺稳定性更强、运行费用更低的废水处理工艺，实现废水零排放的目标，已经成为煤化工发展的自身需求和外在要求。膜分离技术被认为是煤化工废水深度处理回用中最具先进性和发展空间的技术。目前运用膜分离技术处理煤化工废水的已有应用实例。但在经过膜处理的浓水产水中，在高盐度条件下，仍然有部分氨氮难以去除，为后续杂盐分质提纯带来了较大的技术难题。寻找一个技术合理、经济可行、运行高效的在高盐环境下的氨氮脱除方法而避免新增的二次污染物产生，是实现零排放的关键技术环节。厌氧氨氧化(Anammox)脱氮是上世纪90年代发展起来的一种新型高效生物脱氮技术。与传统生

4、物脱氮工艺相比，具有需氧量低、不需要外加碳源、污泥产量少等优点，因而符合污水处理可持续发展的趋势，在废水生物脱氮领域中具有非常广阔的应用前景。监图1上流式固定床Anammox螺旋反应器示意图Nitrogen董a5bag，Effluent2015年11月化，彳理J101本研究拟利用煤直接液化高浓度废水经预处理、多级生化后的反渗透浓缩含氮高盐出水，利用Anammox技术高效脱氮，为后续盐提质环节去除杂质，进而实现零排放提供技术保障。同时，深入探讨Anammox菌的生物学特性和脱氮性能，为Anammox工艺在处理此类废水提供可行性研究和工程实践参数依

5、据。1材料与方法1．1实验装置实验采用一上流式螺旋圆柱腔体作为Anammox反应器见图1。此上流式厌氧固定床螺旋反应器主体结构采用双层透明有机玻璃制成，反应器高37cm，高与内径之比(H／R)为4．6，外径20．5cm，有效容积5．2L。取样口设置于距离底部分别为lOcm(取样口1)，20cm(取样口2)，30cm(取样口3)和40cm(出水口)的地方。通过水浴加热，使反应器内温度控制在(31±2)℃。实验种泥取自古川研究室5．8L上流式固定床反应器中培养的Anammox颗粒污泥，在本实验开始之前，污泥在冰箱中保存，起始种泥量为89／L。1．2

6、实验用水本实验进水采用实际废水配合人工合成废水，原水水样取自神华鄂尔多斯煤直接液化项目高浓度废水经预处理、多级生化后的反渗透浓缩出水，主要成分及体积为：(NH4)2S04400m∥L，COD40mg／L，盐浓度209／L(主要包括NaCl，CaSO·，CaCl，Na：SO。)，为培养完成厌氧氨氧化反应所需必要元素，人工添加NaN020-400mg／L，KHC032班，KH2P0454mg／L，FeS04‘7H209mgL，EDTA5mg／L，微量元素1mUL(CuS04‘5H20o．25，Zn—S04·7H200．43，CoCl：·6H200．

7、24，MnCl：·4H：O0．99，NaMoO。·2H200．22，NiCl2·6H200．19，NaSeO。0．11，H38030．014)。1．3操作条件及分析方法鉴于厌氧氨氧化细菌特性，本实验在厌氧、避光、条件下进行。控制反应器温度为31_+2。C。光照对于氨氮的去除效果具有明显的副作用，因此利用黑色乙烯基薄塑料围布覆盖以创造避光环境。通过水浴加热，进水经曝气蠕动泵作用下进入反应器中。NH。一N采用改进的邻苯基苯酚比色法测定(1)，N02一N采用分光光度法测定，N03一N采用紫外分光(ultravioletspectropho—tomet

8、ricscreening)法测定。实验所用的蠕动泵、pH仪、DO测定仪型号分别为ROLLERPUMPRP-2000、METTLEDTOLEDO320P