硝酸盐对厌氧生物膜和颗粒污泥的同时产甲烷反硝化性能影响研究

【摘要】：为了研究硝酸盐对厌氧生物膜系统同时产甲烷反硝化反应的影响及其机制,拓展生物膜工艺在高氮有机废水中的应用,采用生物膜-污泥厌氧复合反应器和上流式厌氧污泥床培养具备同时产甲烷反硝化反应的功能微生物系统,并以间歇实验方法,对比研究硝酸盐对厌氧生物膜和颗粒污泥的同时产甲烷反硝化性能的影响.结果表明,硝酸盐对生物膜和颗粒污泥系统去除COD和反硝化反应均有影响,但硝酸盐浓度变化对颗粒污泥系统的影响比生物膜系统更大,生物膜表现出更强的降解能力和更高的耐性阈值.随着硝酸盐浓度从75 mg·L-1增加到600 mg·L-1,颗粒污泥对COD的降解速率从273.26mg·(h·g)-1降到0.1 mg·(h·g)-1,而生物膜从95 mg·(h·g)-1降至1.7 mg·(h·g)-1;同时,生物膜和颗粒污泥对硝酸盐的降解速率分别从21.43、22.31 mg·(h·g)-1增加到83.72、61.06 mg·(h·g)-1,随着硝酸盐的降解,生物膜表现出更强的恢复能力,最大值为712.44 mg·(h·g)-1.研究还发现亚硝酸盐积累是影响生物膜和颗粒污泥同时脱氮除碳功能的主要原因,在相同的硝酸盐浓度下,生物膜中亚硝酸盐的最大积累量仅为的颗粒污泥的1/10.因此,生物膜-污泥厌氧复合反应器可以作为高浓度含氮有机废水实现同时产甲烷反硝化工艺反应器一种重要选择. 【作者单位】： 北京林业大学环境科学与工程学院北京市污染水体源控制技术重点实验室;哈尔滨工业大学市政环境工程学院城市水资源与环境国家重点实验室;
【关键词】： 同时产甲烷反硝化 生物膜 颗粒污泥 硝酸盐 亚硝酸盐
【基金】：国家高技术研究发展计划(863)项目(2007AA06Z328)
【分类号】：X703.1
【正文快照】： 将厌氧产甲烷和缺氧反硝化反应在厌氧条件下耦合在同一个反应器中可以实现同步去除COD和硝酸盐氮.自Chen等[1]1993年提出关于颗粒污泥实现反硝化菌和产甲烷菌耦合的设想至今,同步产环境科学33卷甲烷反硝化已经逐渐的被用于解决部分工程实践问题并表现出了良好的处理效果[2,3]

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