低温投加短程硝化污泥下城市污水SPN/A工艺运行特性

摘要

以城市污水为研究对象,考察低温条件下通过生物添加强化氨氧化菌(AOB)活性,并进一步提高短程硝化-厌氧氨氧化一体化(SPN/A)工艺脱氮效果的可行性.平行运行2个序批式反应器(SBR)SBR1与SBR2,在间歇曝气条件下运行,控制温度由30℃梯度下降至15℃(30,27,24,21,18,15℃),随后逐步回升至30℃.在降温与升温过程中,向SBR2中定期投加短程硝化污泥强化AOB活性,SBR1作为空白试验不进行投加.结果表明,30℃时SBR1与SBR2在不外加短程硝化污泥的条件下均可成功启动并稳定运行,脱氮效果均良好;温度降至15℃时,SBR1与SBR2出水NH4+-N分别为36.38,33.10mg/L,总氮去除率分别为30.72％与35.76％,2个反应器脱氮效果均变差,SBR2较SBR1抗低温能力较强;梯度升温至30℃时,SBR1与SBR2总氮去除率分别升至52.43％与63.60％.通过考察SBR1与SBR2菌群活性可知,2个反应器的菌群活性均随着温度降低而降低,但SBR2的AOB丰度活性均高于SBR1;温度回升阶段,2个反应器的菌群活性有所升高,其中SBR2亚硝酸盐氧化细菌(NOB)活性受到抑制持续降低,推测这是因为SBR2中的AOB活性得到强化后,产生更多的亚硝酸盐,厌氧氨氧化菌(Anammox)可获得基质增多,造成Anammox活性丰度较高,所以SBR2脱氮效果相对较好.因此,在低温条件下通过生物添加强化SPN/A系统中AOB活性,可提高系统抗温度冲击能力,利于系统脱氮效果的恢复.