利用序批式生物膜反应器实现厌氧氨氧化脱氮的研究

作     者：于英翠 

作者单位：哈尔滨工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：高大文

授予年度：2011年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

主      题：厌氧氨氧化 序批式生物膜反应器 微生物群落 影响因素 

摘      要：厌氧氨氧化是环境领域中脱氮工艺的一个革命性发现,被认为是处理低碳氮比废水的经济、高效的方法。本试验是利用两套序批式生物膜反应器(SBBR)富集培养厌氧氨氧化菌,对其启动和最佳条件进行探索研究。利用分子生物学的方法如T-RFLP、共聚焦激光显微镜、SEM等对群落结构的变化进行测定分析。主要的实验结果如下: (1)序批式生物膜反应器在启动阶段可以划分为三个时期:脱氮不稳定期,脱氮过渡期和高效脱氮期。高效脱氮期总氮的去除率可以达到80%以上。经过90天启动期,开始出现明显的厌氧氨氧化现象,反应器内污泥呈现明显的红色,通过特异性PCR检测,发现厌氧氨氧化菌的存在。通过扫描电镜观察,可以观察到视野内有大量球状细菌,符合厌氧氨氧化菌的特征。 (2)采用不同的接种污泥接种两套相同形式的序批式生物膜反应器。SBBR1采用前期富集厌氧氨氧化菌的种泥,52天后加入厌氧氨氧化氨氧化中试污泥。SBBR2采用放置UAFB一年后的厌氧泥,20天后加入厌氧氨氧化中泥,后期反应器内的优势菌也不相同,SBBR1内优势菌群为Candidatus Jettenia asiatica,SBBR2优势菌群为Anammoxoglobus propionicus。 (3)逐渐缩短HRT,有利于提高氮的负荷和筛选厌氧氨氧化菌。在HRT为72小时时,总氮的负荷为0.02kg-N/md,逐步缩短HRT到6小时,最高氮的负荷达到1.57 kg-N/md。同时,厌氧氨氧化菌的最大相对含量达到48.6%。 (4)提高氨氮和亚硝酸盐氮的摩尔比,有利于提高氨氮的去除率,从而提高了总氮去除能力。当氨氮和亚硝酸盐氮的摩尔比从1:1提高到1:1.2时,氨氮的去除率提高了17%。相当于总氮去除能力提高了0.206kg-N/md。 (5)和SBR相比SBBR在富集厌氧氨氧化菌方面,表现出较大的优势。主要原因是无机絮体形成的屏障,产生的氮气对厌氧氨氧化菌的连续曝气作用,使溶解氧很难进入反应器,使SBBR具有良好的抗氧气的冲击能力。