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申请/专利权人：北京工业大学

摘要：一种厌氧氨氧化系统NO2‑‑N来源不足时通过Fe2+和Fe3+循环转化实现高效脱氮的方法，属于污水生物处理领域。在NO2‑‑N不足情况下，通过向反应器内投加Fe2O3，培养驯化厌氧铁氨氧化和硝酸盐依赖型Fe2+氧化微生物，实现Fe2+和Fe3+的循环转化。NO2‑‑N不足时，剩余的NH4+‑N通过以Fe3+为电子受体的厌氧铁氨氧化途径被去除，Fe3+被还原为Fe2+；Fe2+同厌氧氨氧化副产物NO3‑‑N通过硝酸盐依赖型Fe2+氧化进一步反应，去除NO3‑‑N。Fe2+和Fe3+的循环转化提高了系统内NH4+‑N和NO3‑‑N的去除效率，在进水NO2‑‑N比NH4+‑N为0.75时，NH4+‑N和TN去除效率也能稳定在90％以上。本发明无需曝气和外加碳源，污泥产量和温室气体排放低，且通过Fe2+和Fe3+循环转化降低了外加Fe源需求。

主权项：1.一种厌氧氨氧化系统NO2--N来源不足时通过Fe2+和Fe3+循环转化实现高效脱氮的方法，其特征在于通过厌氧铁氨氧化耦合硝酸盐依赖型Fe2+氧化实现Fe2+和Fe3+的循环转化；厌氧氨氧化系统NO2--N不足时，厌氧铁氨氧化以Fe3+为电子受体氧化NH4+-N，Fe3+被还原为Fe2+；之后Fe2+将厌氧氨氧化生成的NO3--N通过硝酸盐依赖型Fe2+氧化进一步还原为N2，Fe2+被氧化为Fe3+；通过Fe2+和Fe3+的循环转化提高系统内NH4+-N和NO3--N去除效率，进而实现高效脱氮，具体步骤如下：1配制模拟废水，NH4+-N和NO2--N分别由NH4Cl和NaNO2提供，浓度分别为200±5mgL和150±5mgL；其他常量元素包括0.05gL的MgSO4·7H2O，0.05gL的CaCl2·2H2O，1.0gL的NaHCO3，0.027gL的KH2PO4；此外每升模拟废水添加1.5mL微量元素；微量元素的组成为：5gL的EDTA，0.25gL的CuSO4·5H2O，0.43gL的ZnSO4·7H2O，0.014gL的H3BO4，0.99gL的MnCl2·4H2O，0.22gL的Na2MoO4·2H2O和0.24gL的CoCl2·6H2O；2以厌氧氨氧化污泥为接种污泥，将接种污泥置于序批式厌氧反应器中，然后加入配制的模拟废水，控制反应器内接种污泥浓度在3000～4000mgL；培养过程中温度控制在30±2℃；一个完整的培养周期包括：进水5～10min、搅拌23h、沉淀30～40min、排水5～10min，排水比为60％～70％；每周期进水完成后向反应器中投加Fe2O3，使反应器内Fe2O3浓度每周期递增5mgL，此条件下运行25～30个周期；之后提高Fe2O3投加量，使反应器内Fe2O3浓度每周期递增10mgL，运行45～50个周期；每天监测出水NH4+-N、NO2--N和NO3--N浓度直至NH4+-N和TN去除效率稳定在85％以上，厌氧铁氨氧化和硝酸盐依赖型Fe2+氧化微生物富集培养完成；3富集培养完成后停止投加Fe2O3，进入废水生物脱氮运行阶段，水温控制在25～30℃，污泥浓度3000～3500mgL；将废水通过蠕动泵输入序批式厌氧反应器中，废水中NO2--N和NH4+-N浓度比值为0.75～1.32；一个完整的废水处理周期包括进水5～10min，搅拌23h，之后沉淀30～40min，排水5～10min，排水比为60％～70％；之后继续向反应器中输入废水进入下一个周期的生物脱氮。

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