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基本信息

項目名稱：
高鹽高濃度氨氮廢水處理新工藝的研究
小類：
能源化工
簡介：
本文主要研究了厭氧氨氧化反應(yīng)器的啟動特性及厭氧氨氧化污泥的培養(yǎng)馴化過程；考察了無機鹽種類和濃度對厭氧氨氧化污泥氨氮去除率、亞硝酸鹽氮去除率的影響。探討了采用甜菜堿作為滲透壓調(diào)節(jié)劑緩解鹽度脅迫的可行性。利用甜菜堿來緩解這種抑制作用，是一種可行的調(diào)控策略。本研究的開展，有助于拓展厭氧氨氧化工藝的應(yīng)用場合，研創(chuàng)新型低耗的厭氧生物脫氮技術(shù)，推動眾多高鹽高氨氮廢水的治理。
詳細(xì)介紹：
本文主要研究了厭氧氨氧化反應(yīng)器的啟動特性及厭氧氨氧化污泥的培養(yǎng)馴化過程；考察了無機鹽種類和濃度對厭氧氨氧化污泥氨氮去除率、亞硝酸鹽氮去除率的影響。探討了采用甜菜堿作為滲透壓調(diào)節(jié)劑緩解鹽度脅迫的可行性。啟動完成時，反應(yīng)器的總氮去除負(fù)荷為0.657kg/(m3?d)。低濃度的鹽能夠適度促進厭氧氨氧化反應(yīng)器的去除效率，但是超過一定的濃度，不同的鹽對厭氧氨氧化反應(yīng)產(chǎn)生不同程度的抑制。利用甜菜堿來緩解這種抑制作用，是一種可行的調(diào)控策略。本研究的開展，有助于拓展厭氧氨氧化工藝的應(yīng)用場合，研創(chuàng)新型低耗的厭氧生物脫氮技術(shù)，推動眾多高鹽高氨氮廢水（例如石油、化工、水產(chǎn)加工廢水等）的治理。

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

近年來國內(nèi)外水體富營養(yǎng)化問題嚴(yán)重，引起該問題的主要原因是水體中氮、磷等營養(yǎng)元素的富集，造成水體中藻類等浮游生物大量繁殖，從而破壞水體生態(tài)平衡。而厭氧氨氧化工藝是迄今最為經(jīng)濟有效的的生物脫氮技術(shù)。高鹽度物質(zhì)在含氮廢水中較為常見。但尚較少見厭氧氨氧化工藝在高鹽廢水脫氮中應(yīng)用中的報道。有鑒于此，作品提出將厭氧氨氧化應(yīng)用于高鹽廢水處理，論證其可行性。

科學(xué)性、先進性及獨特之處

該作品的科學(xué)性主要體現(xiàn)在：研究的思路是一個非常清晰的，該研究是根據(jù)現(xiàn)實存在的環(huán)境問題，一步一步分析并且解決問題的一個過程。研究了不同類型的鹽對水處理的影響，以及同種但不同濃度的鹽對反應(yīng)的影響，實驗設(shè)計思路縝密。當(dāng)前有關(guān)鹽度對厭氧氨氧化影響的研究還不是很多，尋求該問題的解決方案是我們研究前進的方向，本文提出了甜菜堿來緩解鹽度的脅迫的方案，還將進一步探究新的技術(shù)手段。

應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義

本作品是有關(guān)高鹽高濃度氨氮廢水處理新工藝（厭氧氨氧化工藝）的研究。①有助于加速厭氧氨氧化微生物反應(yīng)的研究進程，發(fā)掘新的菌種資源，深化人們對厭氧氨氧化菌和嗜鹽微生物的認(rèn)識，豐富微生物學(xué)內(nèi)容；②有助于揭示地球（尤其是海洋）氮素循環(huán)的構(gòu)成環(huán)節(jié)，完善生物地球化學(xué)循環(huán)模式；③有助于拓展厭氧氨氧化工藝的應(yīng)用場合，研創(chuàng)新型低耗的厭氧生物脫氮技術(shù)，推動眾多高鹽高氨氮廢水（例如石油、化工、水產(chǎn)加工廢水等）的治理。

學(xué)術(shù)論文摘要

本文主要研究了厭氧氨氧化反應(yīng)器的啟動特性及厭氧氨氧化污泥的培養(yǎng)馴化過程；考察了無機鹽種類和濃度對厭氧氨氧化污泥氨氮去除率、亞硝酸鹽氮去除率的影響。探討了采用甜菜堿作為滲透壓調(diào)節(jié)劑緩解鹽度脅迫的可行性。啟動完成時，反應(yīng)器的總氮去除負(fù)荷為0.657kg/(m3?d)。低濃度的鹽能夠適度促進厭氧氨氧化反應(yīng)器的去除效率，但是超過一定的濃度，不同的鹽對厭氧氨氧化反應(yīng)產(chǎn)生不同程度的抑制。利用甜菜堿來緩解這種抑制作用，是一種可行的調(diào)控策略。本研究的開展，有助于拓展厭氧氨氧化工藝的應(yīng)用場合，研創(chuàng)新型低耗的厭氧生物脫氮技術(shù)，推動眾多高鹽高氨氮廢水（例如石油、化工、水產(chǎn)加工廢水等）的治理。

獲獎情況

校級一等獎

鑒定結(jié)果

情況屬實。

參考文獻

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同類課題研究水平概述

近年來，隨著科技的進步和人民生活水平的不斷提高，排入水中的污染物也逐漸增多。其中，氮素污染物的增加使得水體污染及水體富營養(yǎng)化更加嚴(yán)重，像近年太湖、巢湖的藍(lán)藻大爆發(fā)，引發(fā)了重大的社會和民生問題。因此，廢水中氨氮的脫除日益引起人們的關(guān)注。氨氮的脫除方法包括物理法、化學(xué)法和生物法等。生物法因能量消耗最少且后續(xù)處理簡單，越來越受到人們的青睞。而生物法中傳統(tǒng)的硝化/反硝化生物脫氮需要消耗大量的能量(硝化曝氣等)、外加酸堿中和及投加碳源物質(zhì)等，已愈來愈不符合可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。所以越來越多的人致力于新型生物脫氮技術(shù)的研究，開發(fā)短程硝化反硝化、同時硝化反硝化和厭氧氨氧化（Anammox）等新技術(shù)。其中最典型的當(dāng)屬荷蘭Delft技術(shù)大學(xué)開發(fā)的厭氧氨氧化工藝。 厭氧氨氧化是在嚴(yán)格的缺氧條件下以NO2--N為電子受體，將NH4+-N氧化為N2的生物反應(yīng)。在廢水脫氮工藝中，應(yīng)用厭氧氨氧化大大降低了運行成本。在應(yīng)用方面，出現(xiàn)了一些耦合厭氧氨氧化的新工藝：Sharon-Anammox（短程硝化-厭氧氨氧化）工藝、OLAND（限氧自養(yǎng)硝化-反硝化）工藝、單相CANON工藝（基于亞硝酸鹽的完全自養(yǎng)脫氮）。與短程硝化相結(jié)合，厭氧氨氧化工藝能減少需氧量50%~60%。因此，被發(fā)現(xiàn)的近二十年以來，厭氧氨氧化已成為國內(nèi)外環(huán)境工程乃至微生物領(lǐng)域的熱點問題之一。諸多學(xué)者在其生物學(xué)特征、反應(yīng)器啟動方法、工藝條件等方面進行了廣泛且較為深入的研究，并取得了一定的進展。 微生物生長需要一定量的無機鹽，但廢水中含鹽量過高時，會破壞微生物的細(xì)胞膜和菌體內(nèi)的酶，對微生物的生長產(chǎn)生抑制作用，從而使廢水無法達(dá)到理想的處理效果。本文主要研究了厭氧氨氧化反應(yīng)器的啟動特性及污泥的馴化過程，在此基礎(chǔ)上考察了鹽度對污泥活性的影響，以及投加甜菜堿作為鹽度抑制調(diào)控對策的可行性。
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