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厌氧氨氧化颗粒污泥快速培养及其抑制动力学
摘要点击 1405  全文点击 441  投稿时间:2018-12-10  修订日期:2019-04-03
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中文关键词  厌氧氨氧化(ANAMMOX)  颗粒污泥  生物流离球  动力学  群体感应
英文关键词  anaerobic ammonium oxidation(ANAMMOX)  granular sludge  bio-flow separate ball  kinetics  quorum sensing
作者单位E-mail
唐鹏 青岛大学环境科学与工程学院, 青岛 266071 qdutpeng@163.com 
于德爽 青岛大学环境科学与工程学院, 青岛 266071  
陈光辉 青岛大学环境科学与工程学院, 青岛 266071
北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室, 北京 100124 
ghui0066@163.com 
张培玉 青岛大学环境科学与工程学院, 青岛 266071  
王晓霞 青岛大学环境科学与工程学院, 青岛 266071  
吕廷廷 青岛大学环境科学与工程学院, 青岛 266071  
黄硕 青岛大学环境科学与工程学院, 青岛 266071  
刘诚诚 青岛大学环境科学与工程学院, 青岛 266071  
中文摘要
      为实现厌氧氨氧化颗粒污泥(ANAMMOX granular sludge,AGS)的快速培养,采用上流式厌氧污泥床(up-flow anaerobic sludge bed,UASB)工艺,在添加少量絮状厌氧氨氧化污泥(flocculent ANAMMOX sludge,FAS)的反应器内填充生物流离球作为填料,对ANAMMOX的启动及FAS的颗粒化进行研究.同时利用Haldane模型研究AGS的基质抑制动力学特性.结果表明,利用生物流离球作为填料,实现了ANAMMOX的启动,总氮去除率达85%以上,总氮容积负荷为0.72 kg·(m3·d)-1,并在127 d内成功培养出直径1.0~3.0 mm的AGS.动力学研究表明,反应器内AGS对氨和亚硝酸盐的最大反应速率分别为1.46 kg·(kg·d)-1和1.76 kg·(kg·d)-1,半抑制速率分别是852.2 mmol·L-1和108.2 mmol·L-1.与絮状污泥相比,AGS能承受更高的氨和亚硝酸盐抑制浓度,并保持较高的反应速率.采用含有海绵的生物流离球作为填料,能有效加速反应器的启动,加快AGS的形成,对厌氧氨氧化工艺的实际运行具有积极的意义.
英文摘要
      For the rapid cultivation of anaerobic ammonium oxidation (ANAMMOX) granular sludge (AGS), a small amount of flocculent ANAMMOX sludge (FAS) was taken as the research object, and a bio-flow separate ball was used as the filler in an up-flow anaerobic sludge bed (UASB) to rapidly begin ANAMMOX and to cultivate granular sludge. In addition, the substrate inhibition kinetic characteristics of the AGS were investigated by using the Haldane model. The results showed that start-up of the ANAMMOX was successfully achieved. The total nitrogen removal rate was more than 85%, and the volume load of total nitrogen was 0.72 kg·(m3·d)-1. AGS with diameters of 1.0-3.0 mm were cultured within 127 days using the Bio-flow Separate Ball. The kinetic studies showed that the maximum reaction rates for ammonia and nitrite of granular sludge were 1.46 kg·(kg·d)-1 and 1.76 kg·(kg·d)-1, with half inhibition constants of ammonia and nitrite at 852.2 mmol·L-1 and 108.2 mmol·L-1, respectively. Compared with FAS, AGS can withstand higher concentrations of ammonia and nitrite and can maintain a higher reaction rate. The placement of the filler has positive significance for starting ANAMMOX and rapidly culturing AGS.

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