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随着人们生活水平的提高,城市污水中C/N的降低越来越不利于氮的去除,而且污水排放标准对脱氮提出更严格的要求,迫使寻求高效低耗的城市污水脱氮新工艺；而CANON工艺(Completely autotrophic ammonium removal overnitrite)作为一种正在研究开发的自养生物脱氮系统,其反应过程与传统生物脱氮过程相比,可节省62％的耗氧量和100％有机碳源,而且CANON工艺可以在单一反应器内实现,节省了运行费用,脱氮效率高,是一种非常经济、有效并有发展前途的生物脱氮工艺。本实验研究采用两个上向流生物滤池反应器处理低浓度氨氮废水,成功启动并运行了CANON工艺,并考察其运行过程中可能的影响因素,为CANON工艺在城市污水或再生水等低氨氮浓度废水处理中的应用提供了可行性。研究结果如下：
(1)利用南开大学环境工程实验室培育的厌氧氨氧化菌混合污泥,采用接种挂膜法在2个上向流生物滤池中成功实现厌氧氨氧化工艺处理低浓度氨氮废水,启动时间仅需30d～40d。当进水氨氮和亚硝氮浓度都约为25mg/L,水力停留时间分别为3h和1.25h时,氨氮负荷分别达100～180mgN/(L·d)、450～650mgN/(L·d),氨氮和亚氮的去除率均稳定在90％以上,总氮去除率皆高于70％。
(2)稳定运行1周后通过在1周内梯度减少进水亚硝酸盐氮浓度,直至为零,成功启动2个CANON工艺生物滤池,反应器A保持HRT3小时,氨氮负荷达170～220mgN/(L·d),氨氮去除率达到90％～100％,总氮去除率达到75％～85％；反应器B保持HRT 1.25小时,氨氮负荷达480～550mgN/(L·d),氨氮去除率达到75％～90％,总氮去除率达到55％～65％。
(3)CANON工艺最适pH值在7.0～7.4之间,保持进水氨氮浓度和HRT同上,反应器A氨氮转换率达到90％以上,总氮去除率在80％左右,反应器B氨氮转换率为85％左右,总氮去除率在65％左右。
(4)CANON工艺最适温度为29～31℃,保持进水氨氮浓度和HRT同上,此时出水氨氮浓度最低,反应器A氨氮转换率达到95％以上,总氮去除率在80％以上,反应器B氨氮转换率在80％左右,总氮去除率在60％左右。温度由30℃逐渐降为21℃,反应器A氨氮去除率降到85％～90％,总氮去除率降到55％～65％,这时将HRT调为4h,两去除率未有明显变化；反应器B氨氮去除率降到65％～80％,总氮去除率降到45％～50％,这时将HRT调为2h,氨氮去除率恢复到80％～90％,总氮去除率恢复到55％～65％。这表明即使在常温下CANON工艺也可成功运行。