Operational strategies towards nitritation-anammox implementation for mainstream municipal wastewater treatment

Abstract

Anammox-based processes have been commonly applied for the treatment of reject water (high nitrogen content and low C:N ratio), in the sidestream line of urban wastewater tretament plants (WWTP). However, in recent years, it has increased the interest in applying anammox-based processes in the mainstream line (lower nitrogen content), which accounts for the majority of the influent nitrogen to the WWTP. But the application of autotrophic nitrogen removal by PNA has some challenges to deal, such as low anammox growth rate, mainly at low-temperature conditions, and the suppression of nitratation process. This thesis aimed at studying suitable operational strategies to deal with the challenges aforementioned, in order to achieve stable PNA at mainstream urban WWTP. The main strategies investigated were (i) extremely low dissolved oxygen (DO); (ii) effects of temperature; (iv) influence of different IC:N ratios; and (iv) different reactors configurations: sequencing batch (SBR) and plug-flow reactor

Els processos basats en la tecnologia anammox s'han aplicat habitualment per al tractament de l’aigua de retorn de centrígues (major contingut de nitrogen i baixa relació C: N) a la línia de fangs de les estacions depuradores de aigües residuals (EDARs). No obstant això, en els darrers anys, ha augmentat l'interès en aplicar processos basats en anammox en la línia principal de l'aigua (menor contingut de nitrogen), que representa la majoria del nitrogen que es aportat a una EDAR. Però l’aplicació de l’eliminació autotrófic de nitrogen té alguns reptes a tractar, com la baixa taxa de creixement de les bacteris anammox, principalment en condicions de baixa temperatura i la supressió del procés de nitratació. Aquesta tesi té com a objectiu estudiar estratègies operatives adequades per fer front als reptes esmentats, per tal d’aconseguir un PNA estable a les principals EDARs urbanes. Les principals estratègies investigades van ser (i) oxigen dissolt (DO) extremadament baix; (ii) efectes de la temperatura; (iv) influència de diferents ràtios IC: N; i (iv) diferents configuracions de reactors: discontinu seqüencial (SBR) i de flux de pistó