HRT及氮素负荷对厌氧氨氧化系统的影响魏琛

30420104　　　　　　ActaScientiaeCircumstantiaeVol.30,No.4Apr.,2010:(No.2008-2236);(No.SZ2008-3073);(No.2008-29);(No.2008-72)SupportedbytheGuizhouScienceandTechnologyFundProject(No.2008-2236),theScientificandTechnologicalProjectofScienceandTechnologyDepartmentofGuizhouProvince(No.SZ2008-3073),theIntroductionProjectofScientificResearchPersonnelofGuizhouUniversity(No.2008-29)andtheGuizhouGovernorsSpecialFundsforExcellentScienceandTechnologyProfessionals(No.2008-72):(1975—),,(),E-mail:[e-mail];＊()Biography:WEIChen(1975—),female,associateprofessor(Ph.D.),E-mail:[e-mail];＊Correspondingauthor,,,.2010.HRT[J].,30(4):749-755WeiC,LuTY,ZhongRC,etal.2010.InfluenceofHRTandnitrogenloadonanANAMMOXsystem[J].ActaScientiaeCircumstantiae,30(4):749-755HRT魏琛＊,陆天友,钟仁超,王萍贵州大学土木建筑工程学院,贵阳550003:2009-07-24　　　:2009-12-28　　　:2010-02-25:(HRT)、(NH+4-NNO-2-N),、HRT、NH+4-N、NO-2-N,、、,114d.:①HRT,HRT,HRT10d;②HRT、,NH+4-N,NH+4-N,NH+4-N0.009g·g-1·d-1;③NO-2-NNH+4-N,NO-2-N14g·m-3·d-1,NO-2-N,NO-2-N14g·m-3·d-10.018g·g-1·d-1.、、.:;HRT;;:0253-2468(2010)04-749-07　　　:X703.1　　　:AInfluenceofHRTandnitrogenloadonanANAMMOXsystemWEIChen＊,LUTianyou,ZHONGRenchao,WANGPingCollegeofCivilEngineeringandBuildingConstructionofGuizhouUniversity,Guiyang550003Received24July2009;　　　receivedinrevisedform28December2009;　　　accepted25February2010Abstract:Thepurposeofthispaperistoinvestigatetheinfluenceofhydraulicretentiontime(HRT)andnitrogen(NH+4-NandNO-2-N)loadonananaerobicammoniumoxidation(ANAMMOX)system.TheANAMMOXreactorwassuccessfullystartedafteraperiodof114daysofcultivation,usingaerobicnitrificationsludge,anaerobicsludge,andgardensoilexudateasinoculatedsludge.Weconductedstart-uptests,testsofHRT,andtestsofnitrogen(NH+4-NandNO-2-N)load.Thefollowingconclusionshavebeendrawnbasedonanalysisofthedata:①ThereasonablelengthofHRTinthissystemis10d,andshorterandlongerthanthatwillinduceincompleteremovalofnitrogen-containingpollutants,andsludgedisintegration,respectively;②UndertheoptimumANAMMOXsystemHRTandtotalmicro-organismloading,theNH+4-Noxidationcapacityofthesystemwasdetermined,anditcanbedescribedbysludgeloading,whichcontrolstheinfluentNH+4-Nandislessthan0.009g·g-1·d-1;③HighNO-2-NloaddoesnotinhibitNH+4-NoxidationintheANAMMOXsystem,butinhibitsNH+4-NreductionwhenNO-2-Nloadishigherthan14g·m-3·d-1,thereforeitisappropriatetocontroltheinfluentNH+4-Nlowerthan14g·m-3·d-1,or0.018g·g-1·d-1,ifconvertedintosludgeloading.Theresultsofthisstudyhaveimportantreferencevalueforthedesign,operation,managementandcontrolofANAMMOXsystems.Keywords:ANAMMOX;HRT;nitrogenload;nitritenitrogenload1　(Introduction)./,.DOI:10.13671/j.hjkxxb.2010.04.012　　　　　　　　　　30,(),,,(ANAMMOX)COD.,(NO-2)(NH+4)(N2),,、、,NH+4、COD,.,CandidatusBrocadia、CandidatusKueneniaCandidatusScalindua3,,,(,2006).ANAMMOX(,2007),、,ANAMMOX(3)、、.,,,、、(HRT)(NH+4-NNO-2-N),、,.2　(Experimentdesign)2.1　试验流程,,,,,.SBR、、、(,2003),,SBR.SBR,1,SBR(20L),.(T)(5min)、(23.5h)、(20min)、(5min).28～30℃(,2006;MarcStrous,1997),,.1　Fig.1　DiagramoftheANAMMOXsystem2.2　试验安排,1..1　Table1　ThequalityofsyntheticwastewaterCOD/(mg·L-1)NH+4-N/(mg·L-1)NO-2-N/(mg·L-1)NO-3-N/(mg·L-1)TP/(mg·L-1)/(mg·L-1)pH/(mg·L-1)48～6364～7064～8013～343～4300～6007.8～8.31　　ANAMMOX,(,2006),CODNO-3-N(NH+4-NNO-2-N,NO-3-N).(Siegrist,1998):FeCl30.9g·L-1;CuSO4·5H2O0.03g·L-1;H3BO30.15g·L-1;7504:HRTKI0.18g·L-1;MnCl2·4H2O0.06g·L-1;ZnSO4·7H2O0.12g·L-1;CoCl2·7H2O0.15g·L-1;Na2MO4·2H2O0.06g·L-1;EDTA10g·L-1.(HRT)、(NH+4-NNO-2-N).,(10d),,(5～30d).3　(Experimentresults)3.1　启动系统50%、25%、25%(,2002;,2002),、2L(10d).、、、(),、“”,114d.,1,NH+4-N15%～33%、NO-2-N65%～90%、NO-3-N50%,NH+4-N∶NO-2-N∶NO-3-N1∶(2.8～3.6)∶(0.2～1.8),NO-2-N,ANAMMOX(,1997;,2007).ANAMMOX、、,、.MarcStrous(1997)C,,,(,2007).“”(Rick,2002;Mulderetal.,1995).,4,、,.、(),1.3.2　水力停留时间(HRT)的影响24HRT=5、10、20、30d20d.2　HRT=5～30dNH+4-N、NO-2-N、NO-3-NFig.2　ThefluctuationofNH+4-NremovalratiowithHRT=5～30d　　HRT=5d、10d、20dNH+4-N15%～30%,HRT=5d;HRT=30dNH+4-N10%.HRT=5d、10d、20dNO-2-N63%～80%,;HRT=30d,,NO-2-N90%.HRT=5～10d,NO-3-N45%～50%;HRT=20～30d,NO-3-N62%～80%.3.3　NH+4-N容积负荷的影响0.8g·L-1,,,,,MLSS,,NH+4-N、NO-2-N,.NH+4-N,751　　　　　　　　　　30(HRT),NH+4-N,NO-2-N64～80mg·L-1,3NH+4-NNH+4-N、NO-2-N、NH+4-N.3a,NH+4-N0.9g·m-3·d-112g·m-3·d-1,NH+4-N89%18%.NH+4-N3.5g·m-3·d-1,NO-2-N50%,NH+4-N3.5～7.2g·m-3·d-1,NO-2-N60%～75%,NH+4-N7.2g·m-3·d-1,NO-2-N60%.3b,NH+4-N7.2g·m-3·d-1,、NH+4-N,8mg·L-113.4mg·L-1.7.2g·m-3·d-1,NH+4-N,、NH+4-N13mg·L-1,.3　NH+4-N(a)、(b)Fig.3　TheeffectofNH+4-Nvolumeloadonsystemremovalratio(a)andoninfluentandeffluentNH+4-Nconcentrationdifference(b)3.4　NO-2-N容积负荷的影响NO-2-N,(HRT),NO-2-N,NH+4-N64～70mg·L-1,4NO-2-NNH+4-N、NO-2-N、NO-2-N.4　NO-2-N(a)、(b)Fig.4　TheeffectofNO-2-NvolumeloadonsystemremovalratioandoninfluentandeffluentNO-2-Nconcentrationdifference　4a,NO-2-N7g·m-3·d-1,NH+4-NNO-2-N18%70%;NO-2-N7g·m-3·d-114g·m-3·d-1,NH+4-N40%,NO-2-N65%～70%;NO-2-N15.7g·m-3·d-1,NH+4-N,NO-2-N50%.4b,NO-2-N5g·m-3·d-114g·m-3·d-1,NO-2-N22mg·L-198mg·L-1,NO-2-N14g·m-3·d-1,NO-2-N70mg·L-1.4　(Analysis)1)NH+4-N∶NO-2-N∶NO-3-N1∶(2.8～3.6)∶(0.2～1.8),7524:HRTNH+4-N∶NO-2-N1∶2.31∶8.1.ANAMMOXNH+4-N、NO-2-NNO-3-N1∶1.38∶0.18(,2007)、1∶1.02∶0.17(,2006),NH+