火电厂烟气脱硝尾液的厌氧氨氧化工艺特性及过程控制研究

Nowadays, thermal power plant discharged lots of wastewater due to its air pollution control. This type of wastewater is difficult to treat because it contain high ammonia, salt and sulfate while has low B/C. Based on the earlier study, we are going to study high sulfate effect on the anammox bacteria and the characteristics of sulfate-anammox process. Also we will researched the salinity (Cl-) effect on the anammox bacteria and the culture mode of anammox halophilic bacteria. Nitrogen removal by Anammox/denitrification is studied in this project, and the microbial community and dynamics are analyzed by molecular microbial technology. Based on temperature, pH and ORP, a set of Anammox/denitrification control system is established to enhance the stability . This project could provide theoretical basis and technical support for the practical nitrogen removal in the thermal denitration tail liquid.

随着国内火电厂大气污染治理的进展，火电厂最终排放的烟气脱硝尾液处理成为一项亟需解决的难题，尾液中高氨氮、高盐度（CI-）、高硫酸盐浓度及低B/C的特点决定了该类废水的生物脱氮难度。本项目立足于课题组前期厌氧氨氧化（Anammox）的研究成果，以火电厂烟气脱硝尾液为研究对象，探讨高硫酸盐对Anammox脱氮性能的影响以及硫酸盐型厌氧氨氧化的工艺特性；研究盐度（CI-）对Anammox的影响及Anammox嗜盐菌的培养及驯化方式；研究Anammox /反硝化耦合反应器脱氮机理以及调控策略；利用分子生物技术对Anammox菌进行研究，分析菌群结构的演替规律。以温度、pH、ORP等作为控制参数，建立一套面向Anammox /反硝化过程控制系统，提高处理系统的运行稳定性及脱氮效率。本课题可为火电厂烟气尾液脱氮Anammox工艺的实际应用及推广提供可靠的理论基础及技术支持。

Anammox工艺在处理火电厂烟气脱硝尾液中具有较好的应用前景。本项目主要研究了高硫酸盐与盐度(Cl-)对Anammox的影响及Anammox嗜盐菌的培养驯化方式，不同条件对Anammox性能的影响，Anammox/反硝化耦合反应器脱氮机理与调控策略及Anammox菌群结构的演替规律。.主要研究成果如下：.1. 硫酸盐对Anammox的影响。SO43-浓度低于6000 mg/L时，Anammox菌（AnAOB）具有适应性且表现出较好的脱氮效果；且SO43-浓度为12000 mg/L时，不同脱硝尾液投加比例（10%、20%、50%、80%和100%）对Anammox脱氮性能的影响较小。.2. 盐度(Cl-)对Anammox的影响及Anammox嗜盐菌的培养驯化方式。采用海水驯化AnAOB时，其可在各个海水比例下保持活性并维持较高脱氮性能；采用逐步提高Cl-浓度的方式考察AnAOB脱氮性能，其可逐步适应高盐环境（Cl-浓度10000 mg/L）进行高效脱氮。.3. 不同条件对Anammox性能的影响。甜菜碱对Anammox的影响是可逆的，其添加浓度为0.3 mmol/L时，反应去除效能达到最佳；pH在7~8时，AnAOB处理含海水污水脱氮效能最佳；适量的K+（8 mmol/L）、Ni(II)（0.025 Mm/L）、Fe(III)（6 mg/L）或海藻糖（0~0.35 mmol/L）投加，均可有效的提高AnAOB在高盐条件下的脱氮性能。 .4. Anammox/反硝化耦合反应器脱氮机理与调控策略。C/N比决定了Anammox/反硝化耦合反应的发展方向，当C/N=0.67时，耦合反应的效果最佳；采用逐步增加脱硝尾液投加比例（30%、70%、100%）的方式，可实现中试ASBR内Anammox与反硝化的耦合脱氮。.5. Anammox菌群结构的演替规律的生物学分析。从反应器中提取细菌DNA，在厌氧氨氧化菌特异引物pla46rc-630r, AMX368-AMX820 PCR扩增测序的体系中Candidatus brocadia sp.占有 95.6%。.通过研究Anammox的启动及影响因素等对实际工程应用有重要价值；通过研究Anammox/反硝化耦合脱氮机理及调控策略可为耦合反应器的稳定运行提供技术支持；通过分子生物学研究为耦合反应器的菌种培养提供可靠的理论基础。