污水脱氮除磷研究新进展------彭永珍院士.pdf

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1、第六届水安全科技创新高峰论坛污水脱氮除磷研究的新进展---短程反硝化+厌氧氨氧化第六届中国水业院士论坛彭永臻、操沈彬、杜睿北京工业大学2016年4月目录1研究背景——短程反硝化的提出2短程反硝化的实现及其微生物种群富集3短程反硝化+厌氧氨氧化工艺与技术第六届中国水业院士论坛4应用前景21.研究背景——短程反硝化的提出污除磷脱氮水处理生物法化学法生物法脱氮除重点、难点磷第六届中国水业院士论坛技新型脱氮除磷技术的研究开发，是实现术达标排放和节能降耗的重要基础3厌氧氨氧化（Anammox）传统生物脱氮是迄今最高效与节能的脱氮方式厌氧氨氧化菌NH++NO

2、-N422优势：①自养脱氮，无需外碳源；②比传统脱氮节省60%曝气量；③污泥产量低；厌氧氨氧化(NO-)④氮的去除负荷高。3第六届中国水业院士论坛厌氧氨氧化工程化关键技术之一：NO--N的来源241.研究背景——短程反硝化的提出3个问题的提出:含高浓度NO-的化肥、冶金、化工等工业废水处理问题：3某些冶金废水不仅没有有机物，而且NO->5000mg/L。3城市污水处理厂出水NO--N超标问题：3二级处理后的出水中经常出现NO--N>20mg/L。3厌氧氨氧化工艺出水剩余NO-的问题：3自身产生NO--N占11%，特别是高氨氮污水处理后出水，

3、如，3垃圾渗滤液、制药废水、污泥厌氧消化液等。第六届中国水业院士论坛高效处理含硝酸盐废水是一项值得研究的课题：基于NO-NO-的短程反硝化+厌氧氨氧化是最佳选择。325传统生物脱氮硝化反硝化氨氧化菌亚硝酸盐反硝化细菌A反硝化细菌B氧化菌NH+NO-NO-NO-N42322有机O2碳源短程硝化脱氮新技术NO2第六届中国水业院士论坛-ONO3-NO-2有机物2NH+NH4+NO-NONO--N-4223NO22N2好氧缺氧1.研究背景——短程反硝化的提出短程生物脱氮的理论与技术已经成为当前研究和应用的热点。短程硝化的局限短程硝化反硝化能从3各方面

4、节能降耗；短程硝化是厌氧氨氧化（自氧脱氮）的必要条件；第六届中国水业院士论坛但短程硝化、厌氧氨氧化对含硝酸盐（NO-）污水3处理却都无能为力。1.研究背景——短程反硝化的提出传统反硝化NO-NO-NONON3222短程反硝化NO-NO-N322短程反硝化的诱导因素第六届中国水业院士论坛微生物种群、碳源类型、C/N、pH等因素，导致反硝化过程出现不同程度的亚硝积累现象。8目录2短程反硝化的实现及其微生物种群富集第六届中国水业院士论坛9结果1：短程反硝化的发现与稳定维持三种污水处理活性污泥反硝化试验1.反硝化生物膜2.厌/缺/好氧3.发酵耦合反硝化

5、污泥污泥发现：前两种污泥都存在短暂NO–N积累。2发酵耦合反硝化污泥:具有最高NO–2积累率（80%）;第六届中国水业院士论坛NO–耗尽时3NO–积累达到峰值。2Achievingpartialdenitrificationwithsludgefermentationliquidascarbonsource:Theeffectofseedingsludge.BioresourceTechnology.149(2013)570–574.SCI一区10结果1：短程反硝化的发现与稳定维持SBR中接种高亚硝酸积累1004080%特性污泥；8030(%

6、)在长达108天运行过程中实60现稳定的短程反硝化。20-N(mg/L)40-X--NONO-NinatialNO-Neff1032亚硝酸盐积累率-NAR20NO-NeffSBR中实现稳定维持3000102030405060708090100110时间(d)300.35转化率=90%连续流中成功实现并维持10025)0.30-1h80-10.2520(%)-)连续流中成功实现NO转0.20602gNgVSS15(℃第六届中国水业院士论坛(化率90%以上；0.15温度40100.10亚硝酸盐转化率200天运行中稳定维持。205比反硝化活性0.

7、05Nitriteproductioninapartialdenitrifyingupflowsludgebed(USB)0.0000reactorequippedwithgasautomaticcirculation(GAC)020406080100120.140160180200时间(天)--WaterResearch.90(2016)309–316.NO3-NNO2-NNTR(%)T（℃）11结果2：短程反硝化特性菌群的优选和富集发现短程反硝化特性菌群菌群具有优先还原NO-特性：3NO-存在时，NO-还原能力32-很弱，产生较高NO2积

8、累；10080--NO3耗尽后，NO2以较低速(%)60率被还原；SCOD/NO--N=1第六届中国水业院士论坛340-SCOD/NO