摘要：采用6 l的完全混合式反应器(cstr)进行了高浓度氨氮废水的短程硝化研究。在温度为35℃、反应器内平均do浓度为0.5～2.5mg/l、ph值为7～7.8的条件下连续运行141d的试验结果表明：在第26天时实现了短程硝化，从第73天开始出水中检测不出no3-；在增加了连续污泥回流的情况下，反应器出水中也一直检测不到no3-；在进水氨氮容积负荷达到1.2kgnh3-n/(m3·d)时，氨氮去除率仍保持在95%以上。扫描电镜的观察结果表明污泥中的细菌以短杆菌和球菌为主。
关键词：短程硝化 完全混合式反应器 氨氧化细菌
1 试验装置、材料与方法
试验装置及工艺流程如图1所示。
废水 经由进水泵从水箱中提升进入反应器底部，经反应后从出水口进到沉淀池中，沉淀后的上清液排走，污泥则经污泥泵回流进入反应器底部。空气通过气泵，经气体流量计控制气量后进入反应器。反应器置于恒温水浴[(35±1) ℃]中。试验中采用了ph在线控制，通过自动投加na2 co3 溶液将ph值控制在7.0～7.8。wWw.11665.cOm曝气 管从中部取样口(距底部19cm)进入反应器，出水口距反应器底部39cm。曝气 池(污泥的ss为14.2g/l，vss为11.4g/l，vss/ss＝0.8)。在反应器中接种约2.5l污泥后的ss和vss分别为6.3和4.7g/l。cod 测定：cod 速测仪；ph值：ph计；ss和vss：标准称重法；氨氮：纳氏试剂分光光度法；no2 - -n和no3 - -n：离子色谱法和n-(1-萘基)-乙二胺光度法；溶解氧：溶解氧仪。
2 试验结果
2.1 运行结果 2 - -n和no3 - -n浓度的变化如图2所示。2 - -n浓度在第84天以前一直保持上升趋势，后期则由于受进水氨氮浓度下降的影响，也相应地有所下降，而出水中的no3 - -n先是逐渐升高，然后再下降，到第26天时出水中的no3 - -n浓度已经低于no2 - -n浓度，no2 - -n浓度与no2 - -n、no3 - -n浓度之和的比值达到了0.57，说明此时该反应器已成功实现了短程硝化。此后，no3 - -n浓度一直在持续下降，到第73天时已经检测不到no3 - -n，在试验后期即使增加了污泥回流，出水中也没有检测到no3 - -n，这表明反应器中几乎完全淘汰了硝化细菌。
氨氮去除率和容积负荷的变化如图3所示。3 -n/(m3 ·d)，到启动期结束时(第23天)达到了0.1kgnh3 -n/(m3 ·d)左右；在第72～123天基本保持在0.6～0.8kgnh3 -n/(m3 ·d)；此后进一步提升负荷，最高时达到了1.4kgnh3 -n/(m3 ·d)。从图3可以看出，氨氮去除率出现了4次较大的下降，分别出现在第37天、第68天、第86天以及第111～117天之间，其原因主要是反应器内污泥浓度的降低导致了生物活性下降。
从图4可以看出，反应器内的mlss波动较大。在反应器运行过程中污泥的增长量始终跟不上污泥的流失量，所以在没有污泥回流(第41天以前)的情况下，反应器中污泥浓度呈下降趋势，mlss从接种时的6300mg/l一直降到了300mg/l。为保证反应器内具有足够的污泥量，在第41～93天改按人工间歇回流污泥的方式运行。反应器外排的污泥都被收集起来并加以培养，当反应器内的mlss＜1000mg/l时再把这些污泥补充到反应器中以保证反应器内的污泥浓度。从第94天开始增加了沉淀池和污泥回流系统(如图1中虚线部分所示)，反应器的运行改为连续污泥回流，所以从第41～141天反应器内平均mlss基本维持在2000mg/l。
从图5可以看出，反应器中do浓度主要控制在两个水平，即在第121天以前反应器内do为1mg/l左右，从第122～141天则主要控制在2mg/l左右。
由图6可以看出，在反应器运行的141d中进、出水总氮浓度始终存在一定的差异，这说明并非所有被氧化的氨氮都转化成了no2 - -n。其相差部分可能是被用于合成新的细胞物质，但计算表明用于合成的氨氮非常少，仍有部分氨氮以其他方式消失了，由于反应器内do浓度较低，消失的这部分氨氮有可能与其他氮素转化途径有关，比如好氧反硝化、由自养硝化细菌引起的反硝化或同时硝化反硝化(snd)等，这些仍有待进一步证实。2.2 污泥状况
3 讨论
有、无污泥回流的运行试验结果均表明，泥龄的长短并不影响短程硝化的实现，即使在比1. 5d更长的泥龄条件下硝化细菌仍逐渐被淘汰出反应器，从而实现了no2 - -n的稳定积累。在连续进行污泥回流的情况下仍能够稳定地实现短程硝化，表明该工艺有望进一步直接应用于处理低浓度氨氮废水 中。
4 结论
①以自行配制的高氨氮废水 为进水，以普通活性污泥为种泥，在温度为35℃、cst r反应器平均do浓度为0.5～2.5mg/l、ph值为7～7.8的条件下连续运行，在无污泥回流的状况下从第26天开始出水中的no2 - -n浓度超过了no3 - -n浓度，成功地实现了短程硝化；3 - -n浓度仍一直呈下降趋势，约30d后出水中检测不出no3 - -n；当反应器采用连续污泥回流的方式运行时，反应器出水中也一直检测不到no3 - -n，表明在泥龄较长的运行条件下也能够成功地实现短程硝化；3 ·d)时，氨氮去除率仍保持在95%以上；
参考文献：
[1]mulder a.anaerobic ammonium oxidation discovered in adenitrifying fluidized bed reactor[j].fems microbiology ecology，1995，16:177-184.废水 检测分析方法(第3版)[m].北京：中国环境科学出版社，1997.
