ANAMMOX过程中污泥膨胀的原因分析及消除办法吕永涛

ANAMMOX吕永涛1,　孙红芳1,　王　磊1,　叶向德2,　王志盈1(1.西安建筑科技大学环境与市政工程学院,陕西西安710055;2.延安市环境科学研究所,陕西延安716000)　　　:　在厌氧生物转盘系统中成功培养了ANAMMOX菌及颗粒污泥,实现了厌氧氨氧化的稳定运行。当进水氨氮和亚硝酸盐氮的容积负荷均为0.051kg/(m3·d)时,系统对两者的去除率分别达到了98.15%和99.56%。为节省能耗,将系统温度由40～41℃降至35℃,2d后反应器发生了丝状菌污泥膨胀问题,直接表现为对氨氮和亚硝酸盐氮的去除率不断下降;镜检发现污泥结构松散,出现了大量的丝硫菌。试验结果表明,硫酸盐还原菌和丝硫菌发生链式协同作用,导致丝硫菌过量繁殖和污泥流失。通过采取停止向试验进水中投加有机物并同时升温的措施,有效抑制了丝状菌的生长,恢复了ANAMMOX菌的活性。　　:　厌氧氨氧化;　污泥膨胀;　硫酸盐还原菌:X703.1　　:C　　:1000-4602(2008)17-0067-04AnalysisandSolutionofFilamentousSludgeBulkingduringANAMMOXLVYong-tao1,　SUNHong-fang1,　WANGLei1,　YEXiang-de2,　WANGZhi-ying1(1.SchoolofEnvironmentalandMunicipalEngineering,Xi'anUniversityofArchitectureandTechnology,Xi'an710055,China;2.Yan'anInstituteofEnvironmentalScience,Yan'an716000,China)　　Abstract:　ANAMMOXbacteriaandgranularsludgewerecultivatedinanaerobicrotatingbiologicalcontactor,andthestableoperationofANAMMOXwasrealized.Whentheinfluentloadingsofammonianitrogenandnitritenitrogenareboth0.051kg/(m3·d),theirremovalratesare98.15%and99.56%respectively.Tosaveenergy,thetemperaturewasdecreasedfrom40-41℃to35℃,buttwodayslat-er,filamentoussludgebulkinghappenedwiththefallingofremovalratesofammonianitrogenandnitritenitrogen.Themicroscopicexaminationshowsthatthestructureofthesludgeislooseandalsolotsoffila-mentoussulfurbacteriaarefound.Theanalysisindicatesthattheexcessivereproductionofthefilamen-toussulfurbacteriaandthesludgelossarecausedbythesynergisticreactionofsulfate-reducingbacteriaandfilamentoussulfurbacteria.Afterthetemperaturerisesandtheadditionoforganicmattersintothein-fluentisstopped,thegrowthoffilamentoussulfurbacteriaisinhibitedeffectivelyandtheactivityofANA-MMOXbacteriaisrecovered.　　Keywords:　ANAMMOX;　sludgebulking;　sulfate-reducingbacteria　　:(50178059)　　(ANAMMOX),。ANAMMOX,·67·第24卷　第17期2008年9月　　　　　　　　　　　　中国给水排水CHINAWATERWASTEWATER　　　　　　　　　　　　　Vol.24No.17Sep.2008[1],ANAM-MOX。ANAMMOX,。1　试验材料与方法1.1　1,,6.2L,1.3～1.5r/min,。1　Fig.1　Schematicdiagramofanaerobicrotatingbiologicalreactor1.2　,、、、,COD20mg/L、NH+4-N70mg/L、NO-2-N70mg/L。1.3　:;:N-(1-)-;:;:;:。2　污泥膨胀的发生及原因分析2.1　ANAM-MOX,40～41℃、HRT=24hpH8.25～8.50。0.051kg/(m3·d),98.15%99.56%,ANAMMOX[2]。,。,35℃,2d,ANAMMOX,,10d90%45%。,。,[2(a)]。,,,[2(b)],(1.2～2)μm×(3～70)μm,。2　Fig.2　Sludgecharacterduringfilamentousbulking[3],,,,。,[4]。2.2　,5[5]:、DO、、pHH2S。,,,H2S。,、。,,、3。3　Fig.3　Variationofsulfateconcentrationduringfilamentoussludgebulking·68·第24卷　第17期　　　　　　　　　　　　　　中国给水排水　　　　　　　　　　　　。,,,。3,、,。,,:　NH+4+NO-2ANAMMOXN2+NO-3()(1)　SO2-4CODS2-NO-2NO-3SO2-4(2)(1)、(2):,;ANAMMOX———,、。3　污泥膨胀的消除方法及恢复性试验3.1　,,。ANAMMOX,、ANA-MMOX(30～38)、(30～36)、(20～43)℃(ANAMMOX40℃)[6、7],:COD,40～41℃。,———;,,。3.2　3.2.1　、ANAMMOX3,、,。1。1　Tab.1　Operationconditionsofequipment　ANAMMOX/d1～1314～3940～57/℃3540～4140～41HRT/h242424/(mg·L-1)707050NO-2-N/(mg·L-1)707050COD/(mg·L-1)2000　:　ANAMMOX,,COD。3.2.2　4ANAMMOX3(1000)。4　Fig.4　Variationofsludgecharacter(×1000)4,,,;10d,;ANAMMOX,。,。3.2.3　ANAMMOX,ANAMMOX;AN-AMMOX。,、5。5,,、,10d90%45%;,,,;ANAMMOX,·69·吕永涛,等:ANAMMOX过程中污泥膨胀的原因分析及消除办法第24卷　第17期20d,ANAMMOX。5　Fig.5　Variationofconcentrationandremovalrateofammonianitrogenandnitritenitrogen3.2.4　ANAMMOX,Strous[8],ANAMMOXCO2。,,6。6　Fig.6　Variationofnitrateconcentration6,,ANAMMOX,。(COD,),;,ANAMMOX。4　结论①　ANAMMOX,H2S;,,,。②　,,。③　,,———。④　COD(),,ANAMMOX。:[1]　,,,.[J].,2005,26(2):50-52.[2]　,,,.[J].,2007,27(5):753-757.[3]　RE,NE.(8)[M].:,1984.[4]　AntonioMPM,KrishnaP,JosephJH,etal.Filamentousbulkingsludge:acriticalreview[J].WaterRes,2004,38(4):793-817.[5]　,.[J].,2001,17(3):66-69.[6]　,,.[J].,2006,15(4):844-853.[7]　,,,.[J].(),2002,18(4):464-467.[8]　StrousM,HeijnenJJ,KuenenJG,etal.Thesequencingbatchreactorasapowerfultoolforthestudyofslowlygrowinganaerobicammonium-oxidizingmicroorganisms[J].ApplMicrobiolBiotechnol,1998,50:589-596.E-mail:[e-mail]:2008-03-09·70·第24卷　第17期　　　　　　　　　　　　　　中国给水排水