張功良,李 冬*,張肖靜,曾輝平,蘇東霞,周元正,張 杰,

(1.北京工業(yè)大學(xué)水質(zhì)科學(xué)與水環(huán)境恢復(fù)工程北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100124；2.哈爾濱工業(yè)大學(xué)城市水資源與水環(huán)境國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,黑龍江 哈爾濱150090)

低溫低氨氮SBR短程硝化穩(wěn)定性試驗(yàn)研究

張功良1,李 冬1*,張肖靜2,曾輝平1,蘇東霞1,周元正1,張 杰1,2

(1.北京工業(yè)大學(xué)水質(zhì)科學(xué)與水環(huán)境恢復(fù)工程北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100124；2.哈爾濱工業(yè)大學(xué)城市水資源與水環(huán)境國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,黑龍江 哈爾濱150090)

在11～15℃條件下,采用序批式反應(yīng)器(SBR)研究(50±5)mg/L氨氮濃度下短程硝化的穩(wěn)定性.結(jié)果表明,2種溶解氧濃度(初始 DO濃度分別為 0.9～1.5,4.5～5.0mg/L)下反應(yīng)器均能達(dá)到良好的穩(wěn)定性和去除效果,150個(gè)周期內(nèi)亞硝化率一直維持在 95%以上,氨氧化率85%以上,平均SVI為35.22mL/g,2種DO水平下的平均氨氮污泥負(fù)荷分別為0.15,0.23kgN/(kgMLSS·d).當(dāng)初始DO濃度為4.5～5.0mg/L時(shí),21～23℃條件下無(wú)法實(shí)現(xiàn)短程硝化的穩(wěn)定運(yùn)行,經(jīng)過(guò)42個(gè)周期亞硝化率降至70%,而31～33℃條件可以實(shí)現(xiàn)短程硝化的恢復(fù)并維持其穩(wěn)定.經(jīng)過(guò)不同溫度條件下的對(duì)比分析及FISH試驗(yàn)研究,表明11～15℃與31～33℃均可抑制NOB的活性,從而有利于實(shí)現(xiàn)生活污水短程硝化的穩(wěn)定運(yùn)行.

低溫；穩(wěn)定性；短程硝化；SBR

以短程硝化為基礎(chǔ)的自養(yǎng)脫氮工藝較傳統(tǒng)工藝具有諸多優(yōu)點(diǎn),但其目前多用于處理污泥消化液、高氨氮工業(yè)廢水等,且大部分需在 30～40℃高溫下進(jìn)行[1-3].高溫(>30℃)條件可維持短程硝化的穩(wěn)定已得到了中外學(xué)者的一致認(rèn)可,而低溫低氨氮條件下短程硝化能否維持穩(wěn)定尚存在爭(zhēng)議.HyungseokYoo等[4]認(rèn)為實(shí)現(xiàn)短程硝化至少不低于15℃;傅金祥等[5]認(rèn)為當(dāng)溫度低于15℃時(shí),短程硝化被破壞.而袁林江等[6]認(rèn)為 12～14℃時(shí)NOB受到嚴(yán)重的抑制,出現(xiàn)亞硝酸鹽的積累.鄭雅楠等[7]、楊慶等[8-9]、王建華等[10]通過(guò)逐漸降低溫度實(shí)現(xiàn)了低溫下短程硝化的穩(wěn)定運(yùn)行.因此11～15℃條件下能否維持短程硝化的穩(wěn)定運(yùn)行需要進(jìn)一步探索研究.

本試驗(yàn)采用序批式反應(yīng)器(SBR),試圖研究11～15℃條件對(duì)短程硝化穩(wěn)定性的影響.

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)裝置

圖1 反應(yīng)器裝置示意Fig.1 Schematic diagram of the experimental equipment

本實(shí)驗(yàn)采用 SBR運(yùn)行,反應(yīng)器為圓柱形,高55cm,直徑45cm,總體積85L,有效容積為70L,有機(jī)玻璃制成.壁上垂直方向設(shè)置一排間距 10cm的取樣口.采用機(jī)械攪拌混勻,底部安裝曝氣圓盤直徑 20cm,采用鼓風(fēng)曝氣,曝氣量由轉(zhuǎn)子流量計(jì)控制.反應(yīng)器采用定時(shí)器控制,能完成自動(dòng)進(jìn)水、攪拌、曝氣、排水.裝置如圖1所示.

1.2 接種污泥與試驗(yàn)水質(zhì)

本試驗(yàn)接種 70L某污水處理廠污泥濃度為5900mg/L的硝化污泥,其SV30為30%.進(jìn)水水質(zhì)為人工模擬廢水,投加(NH4)2SO4提供所需 NH4+-N濃度,投加 NaHCO3提供堿度,堿度與氨氮濃度質(zhì)量比10∶1,pH值為7.0～8.2.進(jìn)水NH4+-N濃度為(50±5)mg/L,NO2--N、NO3--N、COD濃度均小于1mg/L.每 1L模擬廢水中含有 0.136gKH2PO4, 0.426gNa2SO4,0.136gCaCl2,0.3gMgSO4?7H2O 以及 1mL微量元素營(yíng)養(yǎng)液,其 1L中包括15gNa2EDTA,5gFeSO4?7H2O,0.43gZnSO4?7H2O, 0.24gCoCl2?6H2O,0.99gMnCl2?4H2O,0.25gCuSO4?5H2O,0.22gNaMoO4?H2O,0.19gNiCl2?6H2O,0.21g Na2SeO3,0.014gH3BO3.

1.3 試驗(yàn)方案

SBR反應(yīng)器通過(guò)時(shí)間控制器實(shí)現(xiàn)反應(yīng)過(guò)程的自動(dòng)控制,啟動(dòng)階段每d運(yùn)行1個(gè)周期,穩(wěn)定運(yùn)行階段每天運(yùn)行2個(gè)周期.每周期進(jìn)水10min,好氧曝氣1.5～18h,沉淀50min,排水5min,每個(gè)周期進(jìn)水55L,排水55L,容積交換率78.5%.整個(gè)過(guò)程不排泥.試驗(yàn)分為8個(gè)階段運(yùn)行,具體運(yùn)行情況詳見(jiàn)表1.

表1 反應(yīng)器運(yùn)行工況Table 1 Operational conditions of the reacter

1.4 分析方法

每個(gè)周期測(cè)定反應(yīng)器內(nèi)混合液的 SV30、MLSS、SVI、NH4+-N、NO2--N、NO3--N等參數(shù),DO、T、pH值均采用 WTW在線測(cè)定儀測(cè)定;MLSS采用 MODEL711手提式測(cè)定儀測(cè)定.水樣分析中 NH4+-N測(cè)定采用納氏試劑光度法,NO2--N 采用 N-(1-萘基)乙二胺光度法,NO3--N采用紫外分光光度法,其余水質(zhì)指標(biāo)的分析方法均采用國(guó)標(biāo)方法.

本試驗(yàn)中亞硝化率、氨氧化率按下式計(jì)算∶

1.5 分子熒光原位雜交技術(shù)(FISH)

按照R I Amann的操作方法進(jìn)行FISH分析

[11].采用 NSO190(β-Proteobacteria AOB)和NIT3(Nitrobacteria)2 種探針對(duì)樣品進(jìn)行雜交,并采用 OLYMPUSBX52熒光顯微鏡和 Image plus-pro6.0軟件對(duì)種群數(shù)量進(jìn)行定量分析.

2 結(jié)果與討論

2.1 短程硝化的啟動(dòng)與穩(wěn)定運(yùn)行

2.1.1 短程硝化的實(shí)現(xiàn)與效果分析 Abeling等

[12]認(rèn)為,當(dāng)游離氨(FA)濃度為 1.0～10mg/L時(shí),亞硝酸鹽氧化細(xì)菌(NOB)的活性受到抑制,而氨氮氧化細(xì)菌(AOB)受抑制較弱,而較高的溶解氧(DO)濃度可以提高AOB在低溫不利條件下的活性,因此采用高FA(平均FA為10mg/L,進(jìn)水氨氮濃度240±10mg/L)及高DO濃度(初始DO濃度4.5～5.5mg/L)作為此溫度條件下短程硝化的啟動(dòng)策略.由圖2可知,僅僅歷經(jīng)13個(gè)周期(1～13d),亞硝化率即達(dá)到了 95.40%,19個(gè)周期后氨氧化率超過(guò)了50%以上,標(biāo)志著短程硝化啟動(dòng)成功.

短程硝化啟動(dòng)成功后,在進(jìn)水氨氮濃度為(145±15)mg/L條件下運(yùn)行了33個(gè)周期(20～52d),意在實(shí)現(xiàn)短程硝化效果的強(qiáng)化和氨氮濃度的過(guò)渡.其作用主要體現(xiàn)在∶通過(guò)延長(zhǎng)曝氣時(shí)間的方式實(shí)現(xiàn)全部短程硝化,達(dá)到更好的短程硝化處理效果;使 AOB逐漸適應(yīng)進(jìn)水氨氮濃度的降低;強(qiáng)化對(duì)NOB的抑制作用,使NOB逐漸被淘洗出系統(tǒng).由圖2知,此階段亞硝化率一直維持在95%以上,氨氧化率以及氨氮污泥負(fù)荷持續(xù)升高,分別達(dá)到90%以及0.08kgN/(kgMLSS·d).

試驗(yàn)在 52個(gè)周期后將進(jìn)水氨氮濃度降至(50±5)mg/L,降低曝氣時(shí)間至6h,調(diào)節(jié)曝氣量使反應(yīng)初始DO濃度為0.9～1.5mg/L,以探討11～15℃條件下SBR短程硝化的穩(wěn)定性和去除效果.由圖2知,經(jīng)過(guò)88個(gè)周期(53～96d),氨氧化率在85%以上,平均值為93.99%,最高達(dá)99.42%,亞硝化率一直維持在95%以上,短程硝化無(wú)破壞跡象.氨氮污泥負(fù)荷穩(wěn)中有升,此階段平均污泥負(fù)荷為0.15kgN/(kgMLSS·d),最高達(dá)到了 0.20kgN/ (kgMLSS·d),污泥的去除效果得到明顯的提高.

圖2 1、2、3、4階段亞硝化率、氨氧化率以及氨氮污泥去除負(fù)荷變化Fig.2 Variations ofnitrosation rate, ammonia oxidation rate and sludge load during 1,2,3,4stages

試驗(yàn)在 140個(gè)周期后,提高曝氣量使反應(yīng)初始DO濃度達(dá)到4.0～5.0mg/L,曝氣時(shí)間降至5h.經(jīng)過(guò) 60個(gè)周期(97～126d)的運(yùn)行,亞硝化率仍維持在95%以上,氨氧化率在85%以上,平均氨氧化率為 92.00%,最高達(dá) 99.79%,無(wú)破壞趨勢(shì),11～ 15℃、低氨氮、高DO濃度等苛刻條件并沒(méi)有造成短程硝化的破壞.氨氮污泥負(fù)荷升高后基本維持平穩(wěn),平均污泥負(fù)荷達(dá)到0.23kgN/(kgMLSS·d),最高達(dá)到0.25kgN/(kgMLSS·d),由此可見(jiàn),此溫度條件下,適當(dāng)提高曝氣仍可提高短程硝化污泥的去除負(fù)荷,但使短程硝化系統(tǒng)既高效又穩(wěn)定運(yùn)行的準(zhǔn)佳DO濃度還有待于進(jìn)一步研究.3、4階段污泥的氨氮去除負(fù)荷持續(xù)增高主要原因是系統(tǒng)內(nèi)菌群對(duì)該溫度環(huán)境的適應(yīng)性,能夠適應(yīng)環(huán)境的菌體有相對(duì)較好的活性從而有更快的倍增速度導(dǎo)致系統(tǒng)的去除負(fù)荷逐漸提高.

綜上,短程硝化系統(tǒng)可在 11～15℃條件下成功啟動(dòng)并能夠維持穩(wěn)定運(yùn)行,維持短程硝化穩(wěn)定的關(guān)鍵因素將在下文中具體分析闡述.

2.1.2 污泥性狀分析 污泥沉降性能的好壞影響著短程硝化系統(tǒng)的穩(wěn)定性,污泥容積指數(shù)( SVI )是評(píng)價(jià)活性污泥沉降性能的重要參數(shù)之一.圖3為各階段亞硝化率、MLSS以及SVI變化情況.

圖3 各階段MLSS以及SVI變化Fig.3 Variations of nitrosation rate, MLSS and SVI during different stages

如圖3所示,初始污泥SVI為50.93mL/g,污泥濃度為 5.9g/L.隨著短程硝化的啟動(dòng),污泥濃度快速下降,當(dāng)短程硝化啟動(dòng)成功后,污泥濃度下降到3.03g/L,SVI略有下降,但是亞硝化率不斷提高.分析認(rèn)為污泥濃度下降主要是異養(yǎng)菌以及NOB逐漸被淘洗出系統(tǒng)而引起的.當(dāng)污泥轉(zhuǎn)入低氨氮運(yùn)行后,污泥濃度下降放緩,最終穩(wěn)定在 1.00g/L左右,SVI也趨于穩(wěn)定,平均值為 35.22mL/g,說(shuō)明短程硝化污泥在11～15℃下具有很好的沉降性能.

2.2 短程硝化穩(wěn)定關(guān)鍵因素

如上文所述,11～15℃條件下可以實(shí)現(xiàn)短程硝化的啟動(dòng)以及穩(wěn)定運(yùn)行,但維持其穩(wěn)定的關(guān)鍵因素尚需具體分析.維持短程硝化穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵因素主要包括游離氨(FA)、游離亞硝酸(FNA)、DO、溫度、pH等.

圖4 3、4階段典型周期DO以及3氮過(guò)程變化Fig.4 Variations of DO and nitrogen in a typical cycle of 3,4stage

圖4、5為兩種曝氣量下典型周期內(nèi)DO、3氮、FA、FNA變化情況.由圖 4知,曝氣量為2L/min左右時(shí),初始DO濃度為1.5mg/L,隨反應(yīng)進(jìn)行不斷升高,反應(yīng)末期接近于8mg/L.曝氣量為4L/min時(shí),初始DO濃度更是達(dá)到了5mg/L左右,反 應(yīng) 末 期 為 8mg/L.傳 統(tǒng) 觀 點(diǎn) 認(rèn) 為 低DO(DO<1mg/L)是維持短程硝化穩(wěn)定的關(guān)鍵因素之一.王志盈等[13]認(rèn)為DO為0.5～1.0mg/L時(shí),系統(tǒng)中亞硝酸鹽氮出現(xiàn)大量積累.李冬等[14]認(rèn)為DO平均濃度為0.72mg/L時(shí),亞硝化率可以維持在93%左右.與過(guò)往研究相比,本試驗(yàn)在高DO濃度下,亞硝化率一直維持在 95%以上,NOB未得到增殖,說(shuō)明系統(tǒng)中存在其他非DO的抑制因素.

圖5是不同曝氣量下典型周期內(nèi)FA與FNA的變化情況,可知,兩個(gè)階段典型周期過(guò)程中 FA一直低于1.00mg/L,曝氣量為4L/min時(shí)甚至低于0.60mg/L以下,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,FA對(duì)NOB的抑制作用更是微乎其微.有研究[15-17]表明,游離亞硝酸(FNA)完全抑制NOB和AOB生長(zhǎng)的濃度分別為0.02,0.4mg/L.反應(yīng)進(jìn)行200min后FNA高于0.02mg/L,可見(jiàn),在反應(yīng)的前200min,NOB不受FA和 FNA的抑制,反應(yīng)結(jié)束后,最高 FNA分別為0.031,0.024mg/L,略高于 NOB的抑制濃度.根據(jù)FNA的計(jì)算公式,如果將溫度提高 10℃,兩個(gè)典型周期內(nèi) FNA最高值分別為 0.019,0.188mg/L,均低于NOB的抑制濃度.因此反應(yīng)后期FNA略高于NOB抑制濃度是由該溫度條件間接造成的,也可以說(shuō)明此溫度引起系統(tǒng)FNA的升高是其維持亞硝化的原因之一.

式中,FNA為游離亞硝酸濃度(mg/L);T為反應(yīng)器中的水體溫度;為亞硝態(tài)氮濃度(mg/L).

圖5 3、4階段典型周期內(nèi)FA以及FNA變化Fig.5 Variations of FA and FNA in a typical cycle of 3,4stages

既然 FA、DO均不是維持短程硝化穩(wěn)定的關(guān)鍵因子,低氨氮穩(wěn)定時(shí)期的另一個(gè)參數(shù) pH值得探討.一般認(rèn)為,NOB生長(zhǎng)最佳 pH值為 7.2～ 7.6[18].本階段進(jìn)出水pH值在6.8～7.6之間,但硝酸鹽氮并沒(méi)有得到大量增殖,所以 pH也不是短程硝化穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵因素.

經(jīng)以上分析認(rèn)為,11～15℃應(yīng)是維持短程硝化穩(wěn)定的關(guān)鍵因素.較低的溫度條件(11～15℃)本身使NOB受抑制程度高于AOB,在AOB已成為優(yōu)勢(shì)菌群的情況下 NOB很難大量增殖,這是該溫度能夠維持短程硝化穩(wěn)定的最主要原因.關(guān)于不同溫度下的NOB活性比較以及NOB菌群數(shù)量比較將在下一節(jié)中做重點(diǎn)闡述.

2.3 不同溫度下短程硝化對(duì)比研究

2.3.1 短程硝化穩(wěn)定性對(duì)比 為了進(jìn)一步證明低氨氮SBR短程硝化穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵因素為溫度環(huán)境(11～15)℃,試驗(yàn)自第200個(gè)周期起將進(jìn)水溫度提高至(22±1)℃,調(diào)節(jié)曝氣將初始 DO濃度控制在0.9～1.5mg/L.圖6為5、6、7、8階段亞硝化率、氨氧化率以及平均初始 DO濃度變化,此階段共運(yùn)行42個(gè)周期(126～147d),亞硝化率維持在90%以上,氨氧化率維持85%以上,沒(méi)有明顯破壞趨勢(shì),說(shuō)明在此溫度下通過(guò)控制較低 DO濃度能夠?qū)崿F(xiàn)短時(shí)間內(nèi)短程硝化的穩(wěn)定.自第 242個(gè)周期起,維持溫度不變,將初始DO濃度升高至4.0～5.0mg/L,與第4階段除溫度外其它條件均相同.由圖6可知,亞硝化率呈明顯下降趨勢(shì),運(yùn)行至第300個(gè)周期時(shí),亞硝化率下降至70%,短程硝化系統(tǒng)遭到破壞,說(shuō)明此溫度范圍(22±1)℃在無(wú)其它抑制因素的前提下,有利于 NOB的生長(zhǎng),導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)NOB不斷增殖使得短程硝化系統(tǒng)逐漸失去穩(wěn)定.而階段4只有溫度條件與本階段不同,卻能抑制 NOB的增殖,維持短程硝化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,因此可以說(shuō)明11～15℃對(duì)NOB具有抑制作用,有利于實(shí)現(xiàn)短程硝化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行.

進(jìn)一步升高溫度至(32±1)℃,將初始DO濃度控制在 0.9～1.5mg/L,以探討此溫度對(duì)短程硝化效果的影響.由圖6可知,經(jīng)過(guò)33個(gè)周期的運(yùn)行,亞硝化率重新達(dá)到了90%,試驗(yàn)在第343個(gè)周期時(shí)將初始 DO濃度提高到 4.0～5.0mg/L,經(jīng)過(guò) 60個(gè)周期的運(yùn)行,亞硝化率一直穩(wěn)定在90%以上,沒(méi)有破壞趨勢(shì),這與學(xué)者公認(rèn)的觀點(diǎn)一致,即(32±1)℃能夠抑制NOB的增殖,有利于短程硝化的維持,本試驗(yàn)也表明(32±1)℃可作為短程硝化破壞后的恢復(fù)策略.

圖6 5、6、7、8階段亞硝化率、氨氧化率以及平均初始DO濃度Fig.6 Variations of nitrosation rate, ammonia oxidation rate and DO during 5, 6, 7, 8stages

2.3.2 硝酸鹽氮生成速率對(duì)比 硝酸鹽氮生成速率可以間接反應(yīng)系統(tǒng)中 NOB的活性,比較高DO濃度下3個(gè)溫度階段硝酸鹽氮的生成速率可以間接比較出溫度對(duì)NOB的抑制情況.圖7反映了 4、6、8階段硝酸鹽氮生成速率變化情況.如圖 7所示,11～15℃階段硝酸鹽氮生成速率低于0.5mgNO3--N/(gMLSS·h),而(22±1)℃階段硝酸鹽氮生成速率逐漸升高,最高至 5.9mgNO3--N/ (gMLSS·h),(32±1)℃階段,硝酸鹽氮生成速率下降至 1.0mgNO3--N/(gMLSS?h)以下,說(shuō)明(11～15)℃與(32±1)℃同樣具有抑制NOB的作用,這一結(jié)論在熒光原位雜交技術(shù)(FISH技術(shù))結(jié)果中得到進(jìn)一步證實(shí).

圖7 4、6、8階段硝酸鹽氮生成速率變化Fig.7 Variations of the production rate of NO3--Nduring4, 6, 8stages

2.3.3 FISH結(jié)果對(duì)比 采用熒光原位雜交技術(shù)(FISH技術(shù))對(duì) 4、6、8階段典型污泥硝化菌群中AOB和NOB的相對(duì)比例進(jìn)行檢測(cè).典型結(jié)果如圖 8所示.以可見(jiàn)光污泥總面積表征總微生物個(gè)數(shù),用 AOB占可見(jiàn)光污泥總面積的比例表征AOB相對(duì)數(shù)量,NOB占可見(jiàn)光污泥樣品總面積的比例表征NOB相對(duì)數(shù)量,其中黃色表示AOB,藍(lán)色表示NOB.

結(jié)果表明,11～15℃階段AOB約占總菌群數(shù)的82.9%,NOB占2.9%;(22±1)℃階段AOB約占總菌群數(shù)的68.8%,NOB占16.7%;(32±1)℃階段AOB約占總菌群數(shù)的 78.5%,NOB占 4.9%.可見(jiàn),(11～15)℃階段中AOB的相對(duì)數(shù)量大于(22± 1)℃、(32±1)℃階段,而NOB的相對(duì)數(shù)量小于(22 ±1)℃、(32±1)℃階段.

綜上所述,11～15℃對(duì) NOB有抑制作用,是維持低氨氮高DO濃度下短程硝化穩(wěn)定的關(guān)鍵因素.

3 結(jié)論

3.1 在(11～15)℃條件下,利用高FA(平均FA為10mg/L)以及高DO(初始DO濃度為4.5～5.5mg/L)濃度的啟動(dòng)策略,僅 19個(gè)周期,亞硝化率達(dá)到95%以上,氨氧化率50%以上,實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng).在兩種 DO(0.9～1.5mg/L,4.5～5.0mg/L)濃度水平下系統(tǒng)均能實(shí)現(xiàn)短程硝化的穩(wěn)定,亞硝化率維持在95%以上,氨氧化率維持在85%以上,平均SVI為35.22mL/g,沉降性能良好,平均氨氮污泥負(fù)荷分別為 0.15,0.23kgN/(kgMLSS·d),有良好的氨氮去除效果.

3.2 試驗(yàn)中 11～15℃的溫度環(huán)境是短程硝化在高 DO濃度下維持穩(wěn)定的關(guān)鍵因素.短程硝化在(22±1)℃高DO濃度下易失去穩(wěn)定,而(32±1)℃有恢復(fù)其穩(wěn)定的作用.

3.3 NOB的活性測(cè)定及 FISH 試驗(yàn)均顯示,11～15℃同(32±1)℃具有相似的抑制NOB維持短程硝化穩(wěn)定的作用.

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Stability for shortcut nitrification in SBR under low ammonia atlow temperature.

ZHANG Gong-liang1, LI Dong1*, ZHANG Xiao-jing2, ZENG Hui-ping1, SU Dong-xia1, ZHOU Yuan-zheng1, ZHANG Jie1,2
(1.Key Laboratory of Beijing for Water Quality Science and Water Environment Recovery Engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China；2.State Key Laboratory of Urban Water Resource and Environment, Harbin Institute of Technology, Harbin 150090, China). China Environmental Science, 2014,34(3)：610～616

At 11～15℃, in SBR the stability of shortcut nitrification was researched under low ammonia nitrogen (55±5mg/L). Results show that system could achieve good stability and removing effect under two kinds of the DO level (initial DO 0.9～1.5, 4.5～5.0mg/L).In 150cycles the nitrosation rate had been maintained above 95%, ammonia oxidation rate was more than 85%, and the average SVI was 35.22mL/g. At two DO average levels ammonia nitrogen removal Sludge load was 0.15, 0.23kgN/(kgMLSS·d) respectively. When the initial DO was 4.5～5.0mg/L, at 21～23℃ stable operation of the shortcut nitrification cannot be realized.Nitrosation rate fell to 70% after 42cycle.Butthe shortcut nitrificationcan be restored at 31～33℃. In this analysis and FISH test research, the activity of the NOB can be inhibited at 11～15℃ and 31～33℃ so that shortcut nitrification has a stable operation.

lowtemperature；stability；shortcut nitrification；SBR

X703.1

：A

：1000-6923(2014)03-0610-07

張功良(1988-),男,河北滄州人,北京工業(yè)大學(xué)碩士研究生,主要研究方向?yàn)樗|(zhì)科學(xué)與水環(huán)境恢復(fù)技術(shù).

2013-06-28

新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃(NCET-10-0008);國(guó)家水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)(2012ZX07202-005)

* 責(zé)任作者, 教授, lidong2006@bjut.edu.cn