厌氧氨氧化与全程自养脱氮工艺处理金霉素废水的实验研究

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抗生素废水中含有残留抗生素、高氨氮、高硫酸盐和复杂有机物,使其具有较高的处理难度。近些年来,随着我国对于污水中氮排放的标准越来越高,制药废水脱氮的工艺研发越来越受到关注。传统生物脱氮方法在制药废水脱氮方面起到了一定的作用,但仍存在许多问题.近年来,开发了许多新脱氮工艺来克服这些困难。本实验采用厌氧氨氧化工艺以及全程自养脱氮工艺两种新工艺对金霉素制药废水中高浓度氨氮进行生物脱氮的性能研究。首先通过小试试验研究了两种工艺在处理金霉素生产废水过程中的影响脱氮的因素,具体包括:反应温度,反应pH值,光照条件,溶解氧浓度,不同浓度金霉素对于两种污泥的抑制性等,在小试得出的最佳反应条件基础上,开展现场试验研究,重点开展了厌氧氨氧化工艺以及全程自养脱氮工艺进行了长期脱氮实验,考察了稳定的运行条件下厌氧氨氧化工艺以及全程自养脱氮工艺整个运行过程中生物脱氮处理效果,同时进行探究不同浓度金霉素对于两种工艺污泥的抑制性。试验过程与结果如下:1.小试试验通过平行实验探讨了温度,进水pH,光照,溶解氧浓度等对于厌氧氨氧化脱氮速率的影响,结果表明最佳反应条件为:温度为35℃,进水pH为8,没有外界光照,厌氧反应;同样条件下,进行两组平行实验,实验结果表明全程自养脱氮污泥进行金霉素脱氮反应的最佳反应条件为:温度为35℃,进水pH为8,溶解氧为lmg/L。在上述最佳实验条件下探讨了两种污泥对于金霉素的抑制性的耐受情况。实验结果表明厌氧氨氧化菌对金霉素最大的耐受值为50mg/L,此时反应速率基本为0;全程自养脱氮污泥对金霉素最大的耐受值为75mg/L,此时反应速率为0。2现场试验过程中,进水为金霉素生产废水,氨氮亚硝氮浓度为200-250mg/L, COD为400-500mg/L时,在35℃,污泥浓度为4.6g/L,回流比为200%,对于厌氧氨氧化处理金霉素生产废水的最大的氮去除负荷达到2.8kg/day·m3,对于氨氮亚硝氮的去除率都大于80%,出水的氨氮亚硝酸盐浓度低于50mg/L, COD的去除率可以达15-20%;全程自养脱氮反应器在35℃,溶解氧为lmg/L,污泥浓度为5.2g/L的条件下,对含有氨氮浓度200-250mg/L, COD为400-500mg/L时的金霉素生产废水进行脱氮,经过90天试验,最大的氮去除负荷可达到1.7kg/day·m3,对于氨氮的去除率打70-80%,出水氨氮浓度低于60mg/L, COD的去除率达到12-20%,COD降低至300-400mg/L;3.厌氧氨氧化反应器在上述运行条件下,污泥浓度为4.4g/L时处理进水为含有金霉素的有机配水,进水氨氮亚硝氮浓度为200-250mg/L时,逐渐提高进水中金霉素的浓度,当金霉素浓度升高到120mg/L时,经5天反应器失去脱氮活性。将进水中金霉素的浓度降低到20mg/L时,厌氧氨氧化菌活性得到恢复,经8天,厌氧氨氧化脱氮负荷可恢复到1.2kg/day·m3;全程自养脱氮菌反应器在上述运行条件下,污泥浓度为5.4g/L时处理进水为含有金霉素的有机配水,进水氨氮浓度为200-250mg/L时,逐渐提高进水中金霉素的浓度,当金霉素浓度升高为140mg/L几,经6天全程自养脱氮菌基本失去活性,金霉素的浓度降低到20mg/L时,全程自养脱氮菌活性可以得到恢复,经8天全程自养脱氮负荷恢复到1.15kg/day·m3。试验结果表明:在一定运行条件下,厌氧氨氧化工艺以及全程自养脱氮工艺对对抗生素废水中的氨氮及亚硝酸盐可以达到良好去除效果,采用两种工艺进行金霉素废水处理是可行的,且两种污泥对于金霉素抑制有一定的耐受性,且金霉素对于两种污泥的抑制是可逆的。
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