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UASB反应器厌氧氨氧化菌的脱氮特性研究

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第２卷第１期　

２　０　０　８年１月　ＶｏＩ．２．Ｎｏ．１　

Ｊａｎ．２　０　０　８　

ＵＡＳＢ反应器厌氧氨氧化菌的脱氮特性研究　

朱明石　周少奇　曾　武　

（华南理工大学环境科学与工程学院，广州５１０００６）　

摘要研究ＵＡＳＢ厌氧氨氧化（ＡＮＡＭＭＯＸ）反应器运行情况，采用普通城市污水厂活性污泥接种，人工合成废水，　

ｐＨ值在７．４～７．８之间，温度控制在（３２±１）℃。在反应器稳定运行２７０～４５０　ｄ之间的１８０　ｄ中，对ＮＨ４一Ｎ和Ｎ０　—Ｎ去除　

率均达到９９．９％以上，总氮去除率保持在９０％以上，ＮＯ；一Ｎ产生量在２Ｏ～３０　ｍｇ／Ｌ之间波动。研究表明，ＵＡＳＢ厌氧氨氧　

化反应器处理废水效果明显，对ＮＨ；一Ｎ、ＮＯ；一Ｎ和ＴＮ去除率高，ＮＯ；一Ｎ和ＮＨ４一Ｎ比值可以指示厌氧氨氧化反应器性能　

的演变。ＵＡＳＢ反应器稳定运行阶段容积负荷的影响较小，ＡＮＡＭＭＯＸ菌对合成废水适应性强，反应器抗冲击能力较强，受　

冲击后恢复迅速。出水ｐＨ值稳定在８．５附近，ｐＨ值变化情况可作为反应器运行状况的指示。　

关键词　硝化厌氧氨氧化上流式厌氧污泥床　生物脱氮　

中图分类号Ｘ７０３．３　文献标识码Ａ　文章编号１６７３—９１０８（２００８）Ｏ１—００１１－０５　

Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ａｎａｅｒｏｂｉｃ　ａｍｍｏｎｉｕｍ　ｏｘｉｄａｔｉｏｎ　

ｂａｃｔｅｒｉａ　ｆｒｏｍ　ＵＡＳＢ　ｒｅａｃｔｏｒ　

Ｚｈｕ　Ｍｉｎｇｓｈｉ　Ｚｈｏｕ　Ｓｈａｏｑｉ　Ｚｅｎｇ　Ｗｕ　

（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｏｕｔｈ　Ｃｈｉｎａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　５　１０００６）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｔｈｅ　ａｎａｅｒｏｂｉｃ　ａｍｍｏｎｉｕｍ　ｏｘｉｄａｔｉｏｎ（ＡＮＡＭＭ　０Ｘ）ｐｒｏｃｅｓｓ　ａｎｄ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｉｎ　ａ　

ｕｐｆｌｏｗ　ａｎａｅｒｏｂｉｃ　ｓｌｕｄｇｅ　ｂｌａｎｋｅｔ（ＵＡＳＢ　ｒｅａｃｔｏｒ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ　ｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｂｉｏ—ｆｉｌｍ　ｗａｓ　ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ａｃｔｉ—　

ｖａｔｅｄ　ｓｌｕｄｇｅ　ｆｒｏｍ　ａ　ｍｕｎｉｃｉｐａｌ　ｓｅｗａｇｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｐｌａｎｔ．Ｔｈｅ　ＵＡＳＢ　ｒｅａｃｔｏｒ　ｗａｓ　ｆｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒｓ　

ｃｏｎｔａｉｎｅｄ　ｈｉｇｈ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ａｍｍｏｎｉｕｍ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ（ＮＨ４一Ｎ）ａｎｄ　ｎｉｔｒｉｔｅ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ（ＮＯ：－一Ｎ），ｔｈｅ　ｐＨ　ｖａｌｕｅ　

ｗａｓ　ｆｉｘｅｄ　ａｔ　７．４　ｔｏ　７．８　ａｎｄ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｔ（３２±１）℃．Ｔｈｅ　ＵＡＳＢ　ｒｅａｃｔｏｒ　ｗａｓ　ｏｐｅｒａｔｅｄ　ｄｕｒｉｎｇ　ａｒｏｕｎｄ　１　８０　ｄａｙｓ　

ｆｒｏｍ　ｄａｙｓ　２７０　ｔｏ　４５０　ｏｆ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｓｔｕｄｙ．Ｔｈｅ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｒａｔｅｓ　ｏｆ　ＮＨ　．Ｎ　ａｎｄ　ＮＯ；一Ｎ　ｗｅｒｅ　ｂｏｔｈ　９９．９％；Ｏ—　

ｖｅｒ　９０％ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｏｔａｌ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ（ＴＮ）ｗｅｒｅ　ｒｅｍｏｖｅｄ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｎｉｔｒａｔｅ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ（ＮＯ；一Ｎ）ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｗａｓ　ｂｅ—　

ｔｗｅｅｎ　２０　ｔｏ　３０　ｍｇ／Ｌ．Ｔｈｅ　ｓｔｕｄｙ　ｉｎｄｉｃａｔｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｏｆ　ＡＮＡＭＭ０Ｘ　ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｉｎ　ＵＡＳＢ　ｒｅａｃｔｏｒ　ｗａｓ　ｓｉｇｎｉｆｉ—　

ｃａｎｔ，ｉｔ　ｈａｄ　ｈｉｇｈ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｒａｔｅｓ　ｏｆ　ＮＨ４一Ｎ，ＮＯ；一Ｎ　ａｎｄ　ＴＮ．Ｔｈｅ　ｒａｔｉｏ　ｏｆ　ＮＯ；一Ｎ　ｔｏ　ＮＨ４一Ｎ　ｃｏｕｌｄ　ｉｎｄｉｃａｔｅ　ｔｈｅ　

ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＡＮＡＭＭ０Ｘ　ｒｅａｃｔｏｒｓ．Ａｔ　ｔｈｅ　ｓｔａｂｌｅ　ｓｔａｇｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅａｃｔｉｏｎ．ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｎｆｌｏｗ　ｒａｔｅ　ｗａｓ　ｎｏｔ　ｓｉｇ—　

ｎｉｆｉｃａｎｔ．ＡＮＡＭＭ０Ｘ　ｂａｃｔｅｒｉａ　ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ　ｗｅｌ１．Ｔｈｅ　ｅｆｆｌｕｅｎｔ　ｐＨ　ｗａｓ　ｋｅｐｔ　ａｒｏｕｎｄ　８．５　ａｎｄ　ａｓ　ｔｈｅ　ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ　ｓｉｇｎ　ｏｆ　

ｔｈｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　ｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ＡＮＡＭＭ０Ｘ；ＵＡＳＢ；ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ　ｒｅｍｏｖａｌ　

随着工农业的发展和人们生活水平的提高，氮　

素的污染日益加剧，已成为水环境污染主要因素之　

许多国家对废水排放标准中氮的要求日趋严　

格，因此，废水生物脱氮技术的研究和开发受到人们　

的重视。但传统的生物脱氮技术都普遍存在着基建　

投资和运行费用较高、运行控制复杂、流程长、氧耗　

大和脱氮效果较差等缺陷。研究人员长期以来一直　

在积极探索和开发新型的生物脱氮工艺，以便能快　

速、高效去除废水中的氨氮。由此，一种新型的、有　

前景的、低成本的污水脱氮新工艺——厌氧氨氧化　

（ａｎａｅｒｏｂｉｃ　ａｍｍｏｎｉａ　ｏｘｉｄａｔｉｏｎ，ＡＮＡＭＭＯＸ）生物脱氮　技术应运而生。　

奥地利理论化学家Ｂｒｏｄａ，１９７７年预言自然界　

应该存在以硝酸盐或亚硝酸盐为氧化剂的氨氧化反　

应　。１９９５年，荷兰科学家Ｍｕｌｄｅｒ等　在一个实　

验室规模的反硝化流化床中发现厌氧氨氧化反应。　

基金项目：国家自然科学基金资助项目（２０３７７０１３）；广东省自然科　

学基金重点项目（０２０９５９）；教育部新世纪优秀人才资助　

项目　收稿日期：２００７—０７—２１；修订日期：２００７—１０—０９　作者简介：朱明石（１９８２一），男，硕士研究生，主要从事环境生物技　

术研究工作。Ｅ—ｍａｉｌ：ｙａｇｏｑｉｎ＠１２６．ＣＯＢ　ｇ　眙　ｇ　报　ａ　学眦　程ｍ　Ｖ　工　境　ａ　环Ⅲ　ｅ　

Ｃ　维普资讯 http://www.cqvip.com １２　环境工程学报　第２卷　

厌氧氨氧化是在厌氧条件下以ＮＯ２－作为电子受体，　

利用自养型细菌（ＡＮＡＭＭＯＸ细菌）将氨直接氧化　

为氮气（Ｎ　）实现脱氮的工艺　。国外学者对厌氧　

氨氧化反应的前景及其重要特征进行了深入研　

究　，也引起了国内众多学者的关注　。本试验　

采用上流式厌氧污泥床反应器（ｕｐｆｌｏｗ　ａｎａｅｒｏｂｉｃ　

ｓｌｕｄｇｅ　ｂｌａｎｋｅｔ，ＵＡＳＢ），接种普通城市污水厂污泥来　

驯化微生物，对厌氧氨氧化菌的脱氮特性进行研究。　

１材料与方法　

１．１试验装置与流程　

试验采用上流式厌氧污泥床反应器，有效容积　

为３．２　Ｌ，其中反应区２．２８　Ｌ，沉淀区０．９２　Ｌ。装置及　

流程如图１所示”　。　

图１试验装置与流程　

Ｆｉｇ．１　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ａｐｐａｒａｔｕｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｃｅｓｓ　

１．２试验用水与药品　

试验用水采用人工配水，主要成分如表１所示。　

表１添加的物质组分　Ｔａｂｌｅ　１　Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｅｅｄｉｎｇ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｍｅｄｉａ　

合成废水组分　ｍｇ／Ｌ　ＮＨ４Ｃｌ　ＮａＮＯ　２　ＭｇＳＯ４　ＫＨ２ＰＯ４　ＣａＣｌ２　ＮａＨＣＯ３　微量元素Ｉ（ｍｌ／Ｌ）　微量元素ｌＩ（ｍｌ／Ｌ）　适时调整　同上　３００　３０　１３６　５００　１．０　１．０　微量元素组分如表２所示。　

表２微量元素的物质组成　

Ｔａｂｌｅ　２　Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｒａｃｅ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ｉｎ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　

１．３试验分析方法　

试验分析方法如表３所示。　

表３分析方法　

Ｔａｂｌｅ　３　Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ　ｍｅｔｈｏｄｓ　

检测成分　分析方法　

纳氏试剂光度法　

Ｎ－（１－萘基）－乙二胺光度法　

紫外分光光度法　

酸度计　

２结果与讨论　

２．１　反应器的稳定运行　

本次试验采用低浓度、低负荷启动反应器，接种　

污泥为普通城市污水处理厂污泥。成功启动运行的　

第２７０　ｄ后对反应器内厌氧氨氧化菌处理人工合成　

废水的效果进行研究。采用恒温循环水浴控制反应　

区温度保持在（３２－４－１）℃，添加ＮａＨＣＯ　药剂调节　

合成废水ｐＨ值在７．４～７．８之间。人工合成废水　

采用自来水配水，未对合成废水中的溶解氧进行　

处理。　

反应器运行至第１０　ｄ时受到了明显的浓度冲　

击（图２和图３），导致ＮＨ；．Ｎ、ＮＯ２一Ｎ和总氮去除　

率急剧下降，甚至一度对总氮失去了去除能力，在降　

低进水ＮＨ／一Ｎ浓度和ＮＯ／一Ｎ浓度条件下，经过短　

暂的调整，微生物恢复了活性，反应器重新达到冲击　

前的处理效果。在运行至第３０　ｄ时再次受到冲击，　

但此次反应器在短期内就恢复了处理能力，这说明　

了反应器的抗冲击能力进一步增强，厌氧氨氧化菌　

适应环境的能力很强。　Ｎ　Ｎ　Ｎ　Ｈ　Ｏ　Ｏ　ｐ　Ｎ　Ｎ　

Ｎ　维普资讯 http://www.cqvip.com 第１期　朱明石等：ＵＡＳＢ反应器厌氧氨氧化菌的脱氮特性研究　１３　

０　２０　４０　６０　８０　１ＯＯ　ｌ２０　１４０　ｌ６Ｏ　１８Ｏ　时间（ｄ）　＋进水氨氮——一出水氨氮＋进水亚硝氮十出水亚硝氮　

图２进、出水氮素含量及其变化曲线　

Ｆｉｇ．２　Ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＮＨ４＋一Ｎ　ａｎｄ　ＮＯ；一Ｎ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　

０　２０　４０　６０　８０　１００　ｌ２０　ｌ４０　ｌ６０　ｌ８０　时间（ｄ）　

图３进、出水ＮＯ；一Ｎ含量及其变化曲线　

Ｆｉｇ．３　Ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＮＯ；一Ｎ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　

经过２次冲击调整后，反应器总体处理能力优　

异，其中ＮＨ４＋一Ｎ和ＮＯ；－Ｎ处理率均在９９．９％以　

上，总氮去除率也保持在９０％以上的高水平，出水　

ＮＯ；一Ｎ含量基本稳定在２Ｏ一３０　ＩＴＩｇ／Ｌ之间，这与文　

献中所述ＮＨ４＋－Ｎ消耗量与ＮＯ；一Ｎ产量之比为　

０．２６相吻合　，说明反应器中厌氧氨氧化反应正　

常进行，反应器中厌氧氨氧化菌群生长良好。但在　

反应器运行至第１３０～１８０　ｄ期间，曾出现异常现　

象，在部分时间里，出水ＮＯ；一Ｎ含量曾一度低于进　

水含量，可能是反应器内有其他菌种参与反应，也可　

能是反应器内发生了同时硝化反硝化（ＳＮＤ）反　

应　，从而使出水ＮＯ；一Ｎ含量大大降低，原因尚不　

清楚，有待作更进一步的研究。　

２．２影响稳定运行的因素　

２．２．１　ＮＨ　—Ｎ，Ｎ０　—Ｎ的影响　

ＮＯ；一Ｎ与ＮＨ４＋．Ｎ以一定比例被同时转化是厌　

氧氨氧化的本质特征。有试验结果表明…　，进水中　

ＮＯ；．Ｎ与ＮＨ４＋一Ｎ的比例ｏｒ与反应器效率之间的关　

系最为密切，对应于每一个ＴＮ负荷条件，均存在一　

个基质不受限制的区域［ｏｒ　，ｏｒ　］，定义区间ｏｒ　＜ｏｒ　＜ｏｒ　为非基质限制区间。当进水比例在非基质限　

制区间时，进出水浓度变化体现了在反应器内发生　

ＡＮＡＭＭＯＸ反应的真实状况，且在此区间均出现一　

个ＴＮ去除率最大值，此时对应的进水基质比例ｏｒ　

＝ｏｒ　，为反应器运行的最佳进水基质比例。考虑　

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厌氧氨氧化脱氮及影响因素的研究

厌氧氨氧化脱氮及影响因素的研究

厌氧氨氧化脱氮及影响因素的研究

随着社会和经济的不断发展，人类对环境的污染也越来越严重，其中氨氮排放是一个比较常见的问题。氨氮是一种影响水体生态环境和人类健康的有害物质。为了治理氨氮污染，近年来厌氧氨氧化脱氮技术备受关注。本文将介绍厌氧氨氧化脱氮技术的相关内容及其影响因素。

一、厌氧氨氧化脱氮技术原理

厌氧氨氧化脱氮适用于高氨氮、低COD的污水处理，该技术通过一系列微生物代谢反应，将氨氮转化为N2气体来达到脱氮的目的。具体反应式如下：

NH4+ + 1.32 O2 + 0.066 HCO3-→ NO2-+ 0.5 H2O + 1.32 CO2

+ 2 H+ (1)

NO2-+ 0.56 CH3OH + 0.028 CO2→ N2 + 0.56 HCO3-+ 0.56

H2O (2)

反应(1)中厌氧氨氧化作用将氨氮部分氧化为亚硝酸盐。反应(2)则通过CH3OH供给电子和氢离子，将亚硝酸盐还原为氮气。

厌氧氨氧化脱氮过程需要特定的条件，如温度、pH、DO、氨氮和亚硝酸盐浓度等，才能实现厌氧氨氧化和反硝化过程的整合，具有较高的技术难度和操作要求。

二、影响因素 1、温度

温度是影响厌氧氨氧化反应速率的重要因素，温度升高活性污泥的代谢活跃度增强，反应速率加快，脱氮效果提高。一般温度在25-35℃时，厌氧氨氧化和反硝化反应的速率较为适宜。

2、pH

pH对微生物的代谢和生长有着重要影响，pH过低或过高都会导致生物代谢异常，影响脱氮效果。厌氧氨氧化反应适宜的pH值在7.0-7.8之间，反硝化适宜的pH值在6.5-8.5之间，对pH值的控制对厌氧氨氧化脱氮技术的稳定和效率有很大的影响。

3、DO

溶解氧是影响厌氧氨氧化和反硝化反应相关物质转化过程的重要因素。DO的降低可以促进厌氧氨氧化与反硝化的相对平衡，有利于氨氮的脱除。一般DO的含量应该控制在2.0mg/L以下，较低DO可以保证反硝化过程的稳定及反应速度。

211170307_脱氮型UASB在反硝化处理中的设计和应用

211170307_脱氮型UASB在反硝化处理中的设计和应用

DOI：10.19965/ki.iwt.2022-0515第 43 卷第 4 期2023年 4 月Vol.43 No.4Apr.，2023 工业水处理Industrial Water Treatment

184脱氮型UASB在反硝化处理中的设计和应用苏秀玲（清上（苏州）环境科技有限公司，江苏苏州 215000）[ 摘要 ] 根据水质对生物脱氮工艺的设计参数进行优化，对于提高脱氮处理效果及降低运行成本具有重要意义。某些特定行业产生的高含氮废水中，硝态氮的浓度远大于氨氮，对于这种情况，在考虑生化脱氮工艺时，可以选用UASB反应器作为形成缺氧条件的主反硝化罐。UASB反硝化罐的设计参数选取可参考：1.875≤碳氮比≤3.75（乙酸钠为碳源），TN容积负荷取1~2.5 kg/（m3·d），自循环回流比为50%~100%，回流点在三相分离器以下悬浮区以上，反应罐内上升流速为1~3 m/h，高径比1~5。实例中，处理水量为250 m3/h，进水硝态氮为350 mg/L，出水硝态氮为55 mg/L时，项目总设备投资在6万元/t左右（含全部附属工艺段），运行费用为10.17元/t。采用该工艺处理高含氮废水时，相比同等水质条件下的AO工艺更节省用地，从而可节省土建投资。选用该工艺时，污泥产率系数和剩余污泥量的估算，以及混合液回流比的选择是否可沿用AO法的公式等，仍需进一步研究。［关键词］ 脱氮；UASB；硝态氮；工艺计算［中图分类号］ X703 ［文献标识码］ B ［文章编号］ 1005-829X（2023）04-0184-05Design and application of denitrification UASB in denitrification treatmentSU Xiuling（Tsingshang（Suzhou） Environmental S ＆ T Co.， Ltd.， Suzhou 215000，China）Abstract：Optimizing the design parameters of biological denitrification process according to the water quality has a great significance in improving denitrification treatment effect and reducing operation cost. The concentration of ni⁃trate is much larger than ammonia nitrogen in high nitrogen-containing wastewater generated by some specific indus⁃tries. For this case， UASB reactor can be selected as the main denitrification tank for the formation of anoxic condi⁃tions， while considering biochemical denitrification process. The design parameters of UASB denitrification tank can be set as follows： 1.875 ≤ carbon to nitrogen ratio ≤ 3.75 （sodium acetate as carbon source）， TN volume load between 1-2.5 kg/（m3·d-1）， inner-circulating reflux ratio is 50%-100%， reflux point is between the suspension zone and the three-phase separator， inside up flow velocity is 1-3 m/h， and aspect ratio is 1-5. In the example， when the treatment volume was 250 m3/h， the influent nitrate was 350 mg/L， and the effluent nitrate was 55 mg/L， the total equipment investment of the project was about 60 000 RMB/t （including all subsidiary process sections）， and the operation cost was 10.17 RMB/t. Applying this process to treat wastewater with high nitrogen content， it saves more land than the AO process under the same water quality conditions， thus saving the civil construction in⁃vestment. The estimation of sludge yield coefficient and surplus sludge amount， as well as whether the mixture re⁃flux ratio can follow the formula of AO method， etc. still need further study.Key words：denitrification；UASB；nitrate；calculations for process污水水质中的氮元素指标主要有氨氮、硝态氮、凯氏氮、有机氮和总氮5种，其中总氮为各形式含氮污染物的总和。作为生物体中的重要营养元素，氮元素广泛存在，会影响受纳水体的生态环境，引起水华和赤潮等污染事件〔1〕。污水处理工艺的选择与最终处理效果同各形态含氮污染物的比例有很大关系。市政污水中氨氮占总氮污染物的75%左右〔1〕，一般采用反硝化-硝化工艺生物脱氮。合成氨工业的含氮污染物几乎都为氨氮，一般采用硝化-反硝化工艺脱氮。近年来，随着排放标准的提高，氮的排Copyright©博看网. All Rights Reserved.

UASB厌氧氨氧化工艺多指标正交试验与数学模拟

UASB厌氧氨氧化工艺多指标正交试验与数学模拟

UASB厌氧氨氧化工艺多指标正交试验与数学模拟

李亚峰;张文文;叶友林

【摘 要】通过正交试验对UASB厌氧氨氧化工艺的影响因素进行量化评价,探索该工艺的最优因素水平,并建立各因素与氨氮去除率的数学模型,对影响规律实现定量分析.正交试验结果表明,各因素的主次顺序为DO>HRT>葡萄糖>pH>NaHCO3>温度.最佳反应条件:DO为0.1~0.3 mg/L,葡萄糖为50 mg/L,NaHCO3为0.5

g/L,pH为8,温度为26℃,HRT为9 h.多因素模型得出氨氮去除率与各因素之间的数学方程式:F(x1,x2,x3,x4,x5,x6)=f1(x1)-2.227·3f2(x2)1.1866· f3(x3)-0.0012·f4(x4)1.1092·f5(x5)0.7161·f6(x6)0.1578.%By orthogonal test,the

quantitative evaluation on the influencing factors of UASB anaerobic

ammonium oxi-dation process has been implemented,the optimum level

of the process explored,the mathematical model of each fa-ctor and

ammonia nitrogen removing rate established,and quantitative analysis of

the influence law accomplished. The orthogonal test results show that the

sequence of the factors is

DO>HRT>glucose>pH>NaHCO3>temperature.The opti-mum reaction

新型厌氧氨氧化反应器脱氮性能及过程动力学特性的研究

新型厌氧氨氧化反应器脱氮性能及过程动力学特性的研究

第31卷第10期

2011年10月环境科学学报

ActaScientiaeCircumstantiaeVol．31，No．10

Oct．，2011

基金项目：国家自然基金项目（No．50808060，51078121）；浙江省自然科学基金项目（No．Y5090072）；杭州市科技发展计划项目（No．

20091133B06）

SupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina（No．50808060，51078121），theNaturalScienceFoundationofZhejiangProvince（No．

Y5090072）andtheScienceandTechnologyDevelopmentProgramofHangzhou（No．20091133B06）

作者简介：阳广凤（1986—），男，E-mail：ygfscu@126．com；*通讯作者（责任作者），E-mail：jrczju@yahoo．com．cn

Biography：YANGGuangfeng（1986—），male，E-mail：ygfscu@126．com；*Correspondingauthor，E-mail：jrczju@yahoo．com．cn阳广凤，沈李东，马春，等．2011．新型厌氧氨氧化反应器脱氮性能及过程动力学特性的研究［J］．环境科学学报，31（10）：2138-2145

YangGF，ShenLD，MaC，etal．2011．PerformanceandprocesskineticscharacteristicsofAnammoxbaffledreactor［J］．ActaScientiaeCircumstantiae，

31（10）：2138-2145

新型厌氧氨氧化反应器脱氮性能及过程动力学特性

的研究

阳广凤，沈李东，马春，俞津津，金仁村*

杭州师范大学生命与环境科学学院，杭州310036