低碳氮比下MABR同步硝化反硝化過程的構建

張燕偉 ，程 方 ，李奕輝 ，張 宇 ，李競一 ，趙珂一

（1.天津城建大學環境與市政工程學院，天津300384；2.天津市水質科學與技術重點實驗室，天津300384）

近年來，隨著人民生活水平的提高以及化工、印染、制藥等行業的發展，水體中氨氮含量居高不下，城市低碳氮比廢水的處理量增加。傳統生物法處理此類廢水時往往需要額外投加甲醇、乙酸或葡萄糖等以補充碳源，不僅使得耗藥量增加，也會發生碳源投加過量或者不足的現象。基于傳統生物脫氮方法的不足涌現出眾多新型的生物脫氮技術，如短程硝化反硝化、厭氧氨氧化等。其中，同步硝化反硝化（SND）技術在處理廢水時因具有無需外加碳源、占地面積小等優點成為了研究熱點，其最大的特點是硝化與反硝化過程在同一反應器內同時發生，并且其反硝化過程中產生的堿度可同時補償硝化過程所消耗的堿度，因此，SND技術處理低碳氮比廢水具有多方面的優勢〔1〕。

為了探究低碳氮比下SND建立的過程，本研究構建了無泡曝氣膜生物反應器（MABR）裝置，其采用疏水性中空纖維膜，為微生物的生長提供附著的載體，膜絲上分布著許多納米級的微孔，曝氣時空氣在膜兩側壓力差的作用下由膜絲內腔經由微孔向外部擴散，料液中底物的傳質方向則與其相反，二者呈異向傳質，并在生物膜兩側形成氧氣與底物的濃度梯度，為SND體系的建立創造了良好的微環境基礎〔2〕。

本研究對SND過程的啟動以及低碳氮比下SND的運行效能進行分析，探究實現SND過程中硝化與反硝化變化的規律以及特征。……