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厌氧氨氧化技术在处理低有机碳源的含氨废水方面展现出较大的优势,但其反应会产生的一部分硝酸盐,在处理高氨废水时,这一问题就显得十分突出,出水总氮可能达不到排放标准。而反硝化作为传统的脱氮工艺,利用其与厌氧氨氧化联合,势必会提高整体去除率。目前国内外研究报道中有多种联合形式,可分为一段式和多段式,在一段式中,多种反应同在一个反应器中,存在着多种影响因素与基质的竞争关系,很难在获得较高的负荷的同时获得较高的硝酸盐去除率;在多段式中,各反应分别在各反应器中运行,功能微生物均具有较为适宜的生长环境,但目前多段式联合工艺整体的负荷水平并不高,甚至有些低于一段式联合工艺,原因在于多段式多用于实际废水的处理,存在其他影响因素。多段式中根据反硝化区的设置,又可分为后置反硝化与前置反硝化两种形式,对于多数废水,会含有一部分有机碳源,前置反硝化可充分利用原水中的有机碳源,同时降低有机碳源对后续工艺的影响。 因此本文采用了一种新型气升回流一体化DN-PN-ANAMMOX联合脱氮装置,将反硝化区前置并设置出水回流,在人工配水下,反硝化区和好氧区采用悬挂式立体生物填料系统、厌氧区采用厌氧氨氧化颗粒污泥系统,探究了启动过程中反硝化区硝酸盐负荷、填充比、回流比、C/N比对反应器脱氮性能的影响,实现了部分控制参数的优化,以期为其应用提供参考和借鉴。主要研究结论如下: (1)进水NH4+-N浓度400mg·L-1下,控制pH8.0,好氧区DO≤0.5mg·L-1,温度:35℃,反硝化区硝酸盐负荷NLRan:0.47kg·(m3·d)-1、填充比30%,进水C/N:0.125,回流比7,实现了一体化DN-PN-ANAMMOX反应器的稳定运行,整体NRR达1.45kg·(m3·d)-1,HRT:6.2h,NH4+-N去除率可达91%,TN去除率可达87.8%,NO3--N去除率可达83%,实现了此回流比下反应器最高NO3--N去除率的94.8%。 (2)在反硝化区负荷提升过程中,回流比过高可能对反硝化区TOC去除产生影响,进水NH4+-N浓度400mg·L-1时,适宜的回流比在7左右,厌氧区的上升流速为7.9m/h。 (3)进水NH4+-N浓度400mg·L-1,控制反硝化区硝酸盐负荷NLRan0.47kg(m3·d)-1,填充比30%,实现了对TOC的稳定去除,此时略过量的TOC投加(C/N:0.125)有利于反应器NO3--N去除率提高。提高进水NH4+-N浓度,回流比升高的过程中,需降低反硝化区硝酸盐负荷,此时控制进水C/N比接近理论值0.1,可实现反硝化区NO3--N和TOC的同步去除。 (4)进水NH4+-N浓度800mg·L-1下,回流比14左右,控制反硝化区硝酸盐负荷NLRan:0.32kg·(m3·d)-1,进水C/N比0.1,整体NRR可维持在1.27kg·(m3·d)-1,HRT:15h,TN去除率达97.1%,NH4+-N去除率达98.2%,NO3-N去除率达90%,实现了此回流比下反应器最高NO3--N去除率的的96.4%。