岳文慧,隋倩雯,陈彦霖,魏源送,陈梅雪,王红艳.羟胺对一体式部分亚硝化-厌氧氨氧化工艺的原位恢复及运行稳定性的影响[J].环境科学学报,2021,41(1):102-108
羟胺对一体式部分亚硝化-厌氧氨氧化工艺的原位恢复及运行稳定性的影响
- Effects of dosing hydroxylamine on in-situ recovery and operational stability of the combined partial nitritation and anammox process (CPNA)
- 基金项目:国家水体污染控制与治理科技重大专项(No.2017ZX07102,2017ZX07102-003);国家自然科学基金(No.21607167);国家重点研发计划(No.2016YFD0501405)
- 岳文慧
- 1. 中国科学院生态环境研究中心, 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室, 北京 100085;2. 中国科学院生态环境研究中心, 水污染控制实验室, 北京 100085;3. 中国科学院大学, 北京 101408
- 隋倩雯
- 1. 中国科学院生态环境研究中心, 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室, 北京 100085;2. 中国科学院生态环境研究中心, 水污染控制实验室, 北京 100085
- 陈彦霖
- 1. 中国科学院生态环境研究中心, 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室, 北京 100085;2. 中国科学院生态环境研究中心, 水污染控制实验室, 北京 100085
- 魏源送
- 1. 中国科学院生态环境研究中心, 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室, 北京 100085;2. 中国科学院生态环境研究中心, 水污染控制实验室, 北京 100085;3. 中国科学院大学, 北京 101408
- 陈梅雪
- 1. 中国科学院生态环境研究中心, 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室, 北京 100085;2. 中国科学院生态环境研究中心, 水污染控制实验室, 北京 100085
- 王红艳
- 1. 中国科学院生态环境研究中心, 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室, 北京 100085;2. 中国科学院生态环境研究中心, 水污染控制实验室, 北京 100085
- 摘要:一体式部分亚硝化-厌氧氨氧化(CPNA)工艺的脱氮性能常因亚硝酸盐氧化菌(NOB)大量增殖导致的NO3--N积累而恶化.本研究通过连续试验考察长期低剂量投加羟胺(NH2OH)对CPNA工艺原位恢复及其长期运行稳定性的影响.结果表明,低剂量投加NH2OH(1.5 mg·L-1)可快速原位恢复CPNA工艺,TN去除率在45 d内从18.6%恢复至82.2%,ΔNO3--N/ΔNH4+-N比值从0.73±0.05下降至0.13±0.03;以相同方式在100 d内持续投加NH2OH,CPNA工艺的TN去除率长期保持在82.2%±4.9%,ΔNO3--N/ΔNH4+-N比值可长期稳定在0.13±0.03.16S rRNA高通量测序结果表明,羟胺投加期间,脱氮功能菌群变化显著,Nitrospira的丰度从28.22%下降到2.74%,厌氧氨氧化菌Candidatus Kuenenia丰度从初始的3.43%明显增长到22.86%.低剂量投加羟胺可有效促进CPNA工艺的快速原位恢复,并保持其长期稳定运行.
- Abstract:The nitrogen removal performance of the combined partial nitritation and anammox process (CPNA) was often deteriorated seriously by the nitrate build-up caused by the proliferation of nitrite oxidizing bacteria (NOB). In this study, a deteriorated sequencing batch reactor (SBR) was used and NH2OH dosing with an initial concentration of 1.5 mg·L-1 was carried out daily. TN removal efficiency increased from 18.6% to 82.2% within 45 d. ΔNO3--N/ΔNH4+-N, as the critical parameter of the CPNA process reduced from 0.73±0.05 to 0.13±0.03. With the continuous dosing of NH2OH in 100 days, TN removal rate and ΔNO3--N/ΔNH4+-N values have been maintained at 82.2%±4.9% and 0.13±0.03 respectively, close to the optimal value with little fluctuation during the long operational period. High-throughput sequencing results of 16S rRNA showed that the microbial community structure changed significantly, the abundance of Nitrospira decreased from 28.22% to 2.74%, and the abundance of Candidatus Kuenenia increased significantly from 3.43% to 22.86%. This study verified the good performance of long-term but low dose of hydroxylamine (NH2OH) on both rapid recovery and operational stability of the CPNA process.