王 賢 ,汪 濤 ,王書航 ,李 虎 ,劉敬雯
(1.河北工業大學能源與環境工程學院,天津300401;2.中國環境科學研究院,北京100012)
常規污水生物脫氮工藝可通過硝化作用和反硝化作用去除廢水中的氨氮,但處理高氨氮或低碳氮比廢水時存在運行成本高、效率低等問題。厭氧氨氧化(Anammox)是在厭氧條件下,厭氧氨氧化菌(AnAOB)以水中氨氮為電子供體,亞硝酸氮為電子受體,生成氮氣和少量硝酸氮的生物反應〔1〕。相比傳統脫氮工藝,Anammox工藝無需氧氣和外加有機碳源,剩余污泥產生量少,運行費用可節省90%〔2〕。以Anammox為基礎的新型污水脫氮工藝受到研究者的廣泛關注。然而AnAOB生長代謝極其緩慢,世代時間長達11 d,且環境敏感度高,使得Anammox工藝啟動周期冗長〔3〕。此外,AnAOB稀缺且難以培養,制約了Anammox工藝大規模應用。
有研究表明,儲存后的污泥經活化后可快速啟動 Anammox工藝〔4〕。Anammox污泥的儲存可有效保留AnAOB。接種已儲存污泥既有助于Anammox工藝的快速啟動,又可避免AnAOB培養困難等問題。因此,儲存的Anammox污泥可成為Anammox工藝的可靠菌種來源之一。
常溫儲存Anammox污泥可大大減少儲存過程的能耗,儲存污泥的激活還可縮短Anammox工藝啟動時間,提高工藝啟動有效性??紤]到低溫或超低溫儲存能耗較大,本研究在常溫(20℃)條件下儲存Anammox污泥并激活,以期為Anammox工藝工程化應用和技術推廣提供一定理論依據。
Anammox污泥取自運行9個月的Anammox固定床反應器(FBR)。用蒸餾水洗滌Anammox污泥,沉淀后撇去上層清液,重復操作3次。然后將700mL污泥轉移到2 L填充蜂窩狀填料的廣口瓶中,通過填料分散Anammox污泥,減少污泥堆積密度。……