水处理

投加污泥发酵液通过短程硝化-反硝化和部分厌氧氨氧化实现低C/N比市政污水的深度脱氮

2021-03-01 09:29:24 环境前沿

题目:Sludge fermentation liquid addition attained advanced nitrogen removal in low C/N ratio municipal wastewater through short-cut nitrification-denitrification and partial anammox

作者:

Shengjie Qiu (邱圣杰), Jinjin Liu (刘瑾瑾), Liang Zhang (张亮), Qiong Zhang (张琼), Yongzhen Peng (✉) (彭永臻)

作者单位:

National EngineeringLaboratory for Advanced Municipal Wastewater Treatment and Reuse Technology, Engineering Research Center of Beijing, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China

关键词:

Sludge fermentation liquid (污泥发酵液); Municipal wastewater (市政污水); Advanced nitrogen removal (深度脱氮); Short-cut nitrification (短程硝化) ; Partial anammox (部分厌氧氨氧化)

文章亮点

  • 污泥发酵液的添加使亚硝酸盐积累率高达97.4%。

  • 在缺氧状态下,厌氧氨氧化去除污泥发酵液中多余的NH4+-N。

  • 市政污水的脱氮效率达到92.51%。

  • 该系统能有效地处理低COD/N的市政污水。

文章简介

生物脱氮技术的脱氮效果取决于进水碳源。当废水中碳源不足时,很难实现完全反硝化,导致脱氮效率较低。然而,外加碳源增加了运行成本,同时也增加了废弃活性污泥的产量。剩余污泥中的有机物可以从污泥发酵中获得,被认为是一种替代碳源。污泥发酵液(SFL)已成功用于碳源有限废水的强化脱氮。一方面,污泥发酵液中的超临界脂肪酸可以直接增加进水有机物,提高反硝化速率和脱氮效率。另一方面,添加污泥发酵产物可以促进短程硝化作用,从而进一步提高脱氮效率。生物脱氮过程中污泥发酵液中的外源氨氮可以通过厌氧氨氧化直接去除。

本研究旨在开发一种短程硝化-反硝化和部分厌氧氨氧化系统,通过投加污泥发酵液实现对低C/N市政污水的深度脱氮。将污泥发酵液作为缺氧阶段的替代碳源直接投加到该系统中,以强化脱氮和启动短程硝化,向该系统投加厌氧氨氧化污泥,去除污泥发酵液中的氮。考察了该新工艺的脱氮性能,对微生物群落结构进行了表征,并对其脱氮机理进行了探讨。结果表明,序批式反应器(SBR)处理低C/N比的实际市政污水具有较好效果。厌氧氨氧化可以与污泥发酵液的投加相结合,从而产生稳定的强化生物脱氮效果。

编者点评

污水脱氮处理对环境保护和水资源利用具有极其重要的现实意义,我国市政污水存在碳氮比(C/N)低、碳源不足等问题,增加了传统生物脱氮工艺的处理难度。因此,亟需进一步探究经济有效的生物脱氮工艺。本研究通过短程硝化-反硝化和部分厌氧氨氧化工艺,在添加污泥发酵液的前提下实现对低C/N比的市政污水的高效率脱氮。

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