单级硝化反应器处理CELSS尿液废水效能研究

摘要：

针对环控生保系统(CELSS)中尿液废水的处理与回用需求,构建了单级生物硝化反应器,以完成废水中有机物的矿化处理,并实现对其中的氮素的硝化处理,以便进一步资源化利用.在389 d的试验周期内进行了反应器启动、驯化,并完成对不同浓度尿液废水的处理效能研究,考察了生物反应器对不同尿液浓度废水的有机物矿化、氮素转化性能.对尿液体积分数10%的生活废水,稳定运行时可实现 97%的总有机碳(TOC)去除率,97%的硝酸盐转化率,碱度消耗约为3.4 mg CaCO3/mgN;对尿液体积分数 40%的生活废水,可实现 99%的TOC去除率,52%的硝酸盐转化率,碱度消耗约为 2.34 mg CaCO3/mgN;对纯尿液,可实现 99%的TOC去除率,以及50%的硝酸盐转化率,碱度消耗约为1.46 mg CaCO3/mgN.从反应器的活性污泥中检测出高丰度的硝化细菌.经历驯化后,硝化反应器在长达 261 d内对航天生活废水保持了较高的有机物去除率.对尿液体积分数 10%的生活废水,使水力停留时间(HRT)保持2.78 d;对尿液体积分数40%的生活废水,使HRT保持8.33 d;可在以上工艺条件下实现较高的硝酸盐转化率,初步验证了该工艺作为载人航天生活废水处理单元的应用潜力.

关键词：受控生态生命保障系统、生物硝化、尿液废水、氮素回收

所属期刊栏目：29

分类号：V11(航空、航天的发展与空间探索)

资助基金：人因工程重点实验室基金资助项目;人因工程重点实验室基金资助项目

在线出版日期：2023-11-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：659-666