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低碳氮比的高氨氮废水通过传统的生物脱氮法处理是十分困难的,不仅需要的能耗高,而且需要外加有机碳源。而新型的短程硝化和厌氧氨氧化联合工艺则能很好的解决这个问题。本课题分别对高效短程硝化反应器及厌氧氨氧化反应器进行研究,最后通过高效短程硝化与厌氧氨氧化联合工艺处理模拟的高氨氮废水。得出的实验结果表明: (1)高效短程硝化反应器接种城市污水处理厂CASS池活性污泥,控制反应器内的溶解氧为2mg/L以上,启动期pH值控制在7.5~7.6,稳定期pH值控制在7.0～7.1,反应器内的水温控制在30±1℃,通过控制反应器内游离氨的浓度,使得第4天就成功启动短程硝化反应器。本实验进水氨氮值最高达到5496.48mg/L,氨氮负荷最高为16.58kg-N/m3/d,亚硝酸盐积累率长期稳定在90％以上,氨氮转化率也在50%以上,实现了半亚硝化出水,满足后续厌氧氨氧化阶段进水水质要求。 (2)本地厌氧氨氧化菌筛选富集实验,通过接种城市污水处理厂的混合性活性污泥(好氧污泥和厌氧污泥)进行了104天的驯化后,反应器内的活性污泥高度慢慢变低,最后趋于稳定,污泥的颜色从开始的灰褐色变得有淡淡的红色,反应器驯化30天后的出水氨氮、亚硝态氮、总氮都有去除,硝态氮也有生成。在驯化的前30天出水效果很不稳定,随着驯化过程的进行,消耗的氨氮和亚硝态氮的摩尔比值慢慢的接近1:1。硝态氮的生成和消耗的氨氮摩尔比值也慢慢接近0.2:1,说明反应器中厌氧氨氧化反应慢慢起主导作用。 (3)小型UASB反应器通过接种日本厌氧氨氧化细菌成功启动了厌氧氨氧化反应器,反应器的氨氮、亚硝态氮的去除率维持在96%和99%左右,总氮的去除率维持在86%左右。中型高效厌氧氨氧化反应器接种小型UASB反应器的活性污泥后,得到了更多的厌氧氨氧化菌,使反应器的负荷提高到了4.3kg-N/m3/d,氨氮、亚硝态氮进水浓度分别提高到了597.7mg/L和745.8mg/L,稳定期时,氨氮、亚硝态氮的去除率都在99%左右,总氮的去除率在稳定期达到了88%左右。 (4)通过高效短程硝化+厌氧氨氧化联合工艺处理人工配制的300mg/L的氨氮废水,联合工艺中短程硝化段出水的亚硝态氮浓度与氨氮浓度比值在1.2左右,满足了半亚硝化出水。后段厌氧氨氧化段的出水氨氮、亚硝态氮浓度都低于5mg/L,氨氮和亚硝态氮的去除率分别达到了96%和99%左右,总氮去除率也在80%以上。消耗的氨氮、亚硝态氮及生成硝态氮的摩尔比值在1:1.20:0.22左右。