【摘要】：火電廠所產(chǎn)生的煙氣脫硫脫硝尾液是指煙氣前置脫硝(SCR法)后置堿法濕式脫硫過(guò)程中殘留的排放廢液,具有高氨氮、高鹽度(CI、SO42-濃度)和低B/C的特點(diǎn)。傳統(tǒng)的生化脫氮方法對(duì)于脫硫脫硝尾液的處理依然十分困難。厭氧氨氧化(Anammox)是一種資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的生物脫氮途徑。但厭氧氨氧化菌生長(zhǎng)緩慢,其富集培養(yǎng)所需時(shí)間較長(zhǎng)。本文研究了Anammox-ASBR工藝的中試實(shí)驗(yàn)的啟動(dòng),以及脫氮性能的研究,取得以下研究成果:研究了厭氧氨氧化菌在不同的接種污泥的條件下的富集培養(yǎng),采用兩組中試規(guī)模的厭氧序批式反應(yīng)器(ASBR)(R1和R2,有效容積530 L),通過(guò)分別接種氧化溝兼氧污泥和A/A/O工藝厭氧區(qū)污泥,考察了厭氧氨氧化(Anammox)的啟動(dòng)及其與反硝化耦合脫氮特性,同時(shí)對(duì)菌群結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,在溫度35±1℃、進(jìn)水p H值7.5±0.2、厭氧時(shí)間20 h的條件下,R1和R2分別經(jīng)過(guò)180 d和160d的運(yùn)行,均可實(shí)現(xiàn)Anammox的成功啟動(dòng)。穩(wěn)定運(yùn)行階段,兩組反應(yīng)器基質(zhì)氮去除速率分別為0.3 kg·m-3·d-1和0.35 kg·m-3·d-1,但R2具有較高的脫氮性能(最高達(dá)0.52 kg·m-3·d-1)。兩組反應(yīng)器中Anammox均為主導(dǎo)反應(yīng),但均同時(shí)存在反硝化脫氮過(guò)程,使得出水總氮濃度均低于31 mg·L-1,TN去除率分別達(dá)91%和92%。R1和R2中污泥均呈淺紅色顆粒狀,且主要菌屬均為Candidatus Brocadia。研究了中試Anammox-ASBR處理火電廠脫硫脫硝尾液的耐沖擊性及恢復(fù)特性。結(jié)果表明:采用菌種來(lái)自接種氧化溝工藝的兼氧段污泥啟動(dòng)的ASBR反應(yīng)器(530 L)。脫硫脫硝尾液抑制及菌種恢復(fù)階段可通過(guò)去除抑制因素、降低進(jìn)水基質(zhì)濃度以及適當(dāng)調(diào)節(jié)進(jìn)水p H,經(jīng)過(guò)93 d運(yùn)行,NH4+-N、NO2--N去除率由0%升高到接近100%,厭氧氨氧化菌的活性得到恢復(fù)。通過(guò)逐步提高不同脫硫脫硝尾液比例(30%、70%、100%)的方式,實(shí)現(xiàn)中試SAD-ASBR對(duì)脫硫脫硝尾液的高效脫氮,出水NH4+-N、NO2--N濃度穩(wěn)定保持接近0 mg·L-1。通過(guò)對(duì)3個(gè)修正的模型進(jìn)行擬合,得出修正的Logistic模型更加適合脫硫廢水尾液沖擊后的NRR恢復(fù)過(guò)程,得到NRR恢復(fù)延遲時(shí)間λ為17.777個(gè)周期,R2為0.92948。研究了NH_4~+-N、NO_2~--N和NO_3~--N濃度對(duì)Anammox-ASBR脫氮性能的影響。結(jié)果表明:進(jìn)水硝態(tài)氮濃度對(duì)厭氧氨氧化反應(yīng)影響較小,尤其是在低濃度范圍內(nèi)(㩳60 mg·L-1)幾乎對(duì)厭氧氨氧化過(guò)程不影響。當(dāng)進(jìn)水硝態(tài)氮濃度大于80 mg·L-1時(shí),由于反硝化菌沒(méi)有充足的COD用于反硝化脫氮,使得總氮去除率呈逐漸下降趨勢(shì),由進(jìn)水硝酸鹽濃度為20 mg·L-1時(shí)的81%逐漸降低至120 mg·L-1時(shí)的48%。NH4+-N、NO2--N濃度提高在濃度提高的前期,會(huì)造成反應(yīng)器脫氮性能減弱,出水氨氮濃度最高達(dá)到18.4 mg/L,總氮去除率降低至82.1%,但隨著穩(wěn)定的運(yùn)行反應(yīng)器,厭氧氨氧化菌群會(huì)逐步提高處理效能,出水水質(zhì)逐步提高。在進(jìn)水氨氮達(dá)到220 mg·L-1后反應(yīng)器仍能夠適應(yīng)較高的氨氮進(jìn)水,出水氨氮逐步降低,最后保持在2 mg·L-1。選用修正的Logistic模型模擬反映高氨氮濃度(220 mg·L-1)條件下厭氧氨氧化反應(yīng)器的典型周期內(nèi)動(dòng)力學(xué)特性,得出R2=0.9907。NREmax為91.1%,Rmax為6.89%/h,λ為3h。
【學(xué)位授予單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：X773

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2661379