[发明专利]一种研究铁离子对厌氧氨氧化能效影响的试验方法及装置

说明书

本发明公开了一种研究铁离子对厌氧氨氧化能效影响的试验方法及装置，所述试验采用四个EGSB反应器，模拟废水由进水恒流泵泵入EGSB反应器，在升流运动中完成氮素转化，气体由顶部的气室排出，出水由溢流堰排放，排入出水箱和通过循环水泵循环使用，EGSB反应器出水回流比为8，液面上升速度为0.1m/h，模拟废水pH调节在6.7‑6.8，曝高纯氮气至溶解氧低于0.5mg/L后，进入密封进水箱，EGSB反应器连续进水，温度通过夹套层控制在35±1℃。总之，本发明设计合理，提供了多种指标试验的方法，解决了现有技术中没有相关铁离子研究的系统化的试验方法，并提供了一种可稳定控制温度和循环废水的试验装置。

技术领域

本发明涉及污水生物处理技术领域，具体是涉及一种研究铁离子对厌氧氨氧化能效影响的试验方法及装置。

背景技术

厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation，ANAMMOX)作为一种新型生物脱氮工艺，具有脱氮效能高、节省有机碳源和曝气动力消耗、污泥产生量小等优势，受到越来越广泛的关注。而作为其功能承载者的厌氧氨氧化菌，细胞产率低、生长缓慢、对环境条件敏感，极大限制了工艺的推广应用。铁元素作为血红素必要组分，参与多种功能蛋白合成，对厌氧氨氧化菌的生理生化作用产生重要影响。研究表明，厌氧氨氧化研究中常用模拟废水中铁元素含量不足，当前关于铁元素强化厌氧氨氧化工艺的研究主要集中于亚铁离子，而铁离子对厌氧氨氧化工艺启动及运行过程的影响则较少有研究涉及。

2009年，张蕾等考察了亚铁离子对厌氧氨氧化反应器性能的影响，发现添加亚铁离子可显著提高反应器基质转化能力。当亚铁离子浓度为0.075mmol/L时，反应器对NH₄⁺-N和NO₂^--N的最大去除速率分别为对照(铁离子浓度为0.03mmol/L)的1.8倍和1.6倍，并且细胞生长量为对照的1.36倍，挥发性固体浓度(VS)为对照的2.15倍。Bi等发现进水添加0.09mmol/L亚铁离子可使厌氧氨氧化工艺启动时间减少到50天，同时可促进细胞色素c的合成，脱氢酶活性也得到增强。Shu等考察亚铁离子对厌氧氨氧化反应器中微生物群落、氮素转化途径的影响，借助动力学和宏基因组学分析发现，随着亚铁离子浓度由0.02mmol/L提升至0.08mmol/L，厌氧氨氧化菌生长速率由0.1787d^-1提高至0.2648d^-1，而亚铁离子浓度进一步提升至0.12mmol/L时，厌氧氨氧化菌生长速率轻微降低至0.2210d^-1。

现有技术中，涉及铁离子对厌氧氨氧化能效影响研究很少，尚未有铁离子对厌氧氨氧化能效影响的系统试验方法；现有技术中厌氧膨胀床反应装置不能循环废水或循环废水过程过于复杂，且不能稳定控制反应器内的温度，因此研究提供一种铁离子对厌氧氨氧化能效影响的试验方法和一种简单循环且能稳定反应器内的温度的装置，对于污水生物处理具有重要意义。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对现有技术中未研究提供一种铁离子对厌氧氨氧化能效影响的系统试验方法，试验装置的反应器不能循环废水或循环废水过程过于复杂且不能稳定控制反应器内的温度等问题，提供了一种研究铁离子对厌氧氨氧化能效影响的试验方法及装置。

一种微型厌氧膨胀床反应的试验方法，包括以下步骤：

S1、分组：所述试验采用四个EGSB反应器，编号R1、R2、R3、R4，其中R1为对照组，R2、R3、R4为试验组；