城市污水厌氧氨氧化生物脱氮技术研究

摘要

通过实现城市污水厌氧氨氧化(Anammox)生物脱氮,污水厂可达到能量自给.目前针对该技术的研究和应用主要集中在高氨氮废水脱氮方面,有关城市污水Anammox技术的报道甚少.本研究考察了城市污水Anammox生物脱氮性能、控制策略及相关微生物种群变化.结果表明:原水总氮(TN)和COD分别为46mg/L和44mg/L时,系统TN去除率为88％.在高氨氮污泥消化液处理系统实现了稳定的短程硝化,亚硝态氮(NO2--N)积累率高于95％,氨氧化速率可达3.2kg N/(m3·d);而后将高氨氮短程硝化反应器的剩余污泥投加至城市污水硝化系统,可实现城市污水稳定短程硝化.在Anammox反应器中成功培养出红色Anammox颗粒污泥,其粒径主要分布在0.5～0.9mm;温度为30°C,HRT为0.12h,容积氮去除速率可达5.7kg N/(m3·d),NO2--N和NH+-N去除率分别为94％和92％;当温度降至16°C,容积氮去除速率降为2.3kg N/(m3·d),NO2--N和NH+-N去除率分别为92％和78％;降温过程中Anammox菌群结构发生相应的变化;Anammox过程中N2O释放速率平均为3×10-5kg N/(m3·d),低于TN去除速率的0.0016％.通过生物强化可实现稳定的短程硝化,中低温条件下Anammox可实现城市污水高效脱氮.