發(fā)布時間：2019-01-14 12:39

【摘要】：隨著氮素對水環(huán)境的嚴重污染,脫氮工藝也在日益更新。其中亞硝化-厭氧氨氧化是一種新型的脫氮工藝,而亞硝化過程是利用氨氧化菌將進水中56%的NH4+-N氧化為NO2--N,厭氧氨氧化是將剩余的NH4+-N和生成的NO2--N反應產生N2來達到脫氮的目的。因此,亞硝化-厭氧氨氧化具有節(jié)省碳源,節(jié)省耗氧量,污泥產率低等優(yōu)點而成為目前脫氮研究的熱點。亞硝化是厭氧氨氧化的前置工藝,是自養(yǎng)脫氮工藝的限速步驟,因此高負荷的亞硝化能夠提高整體工藝的脫氮負荷,而亞硝化顆粒污泥是具有特殊結構的好氧顆粒污泥,因其良好的沉淀性能,耐沖擊負荷,較長的污泥停留時間,無污泥膨脹等優(yōu)點可實現較高負荷的亞硝化。因此如何快速的培養(yǎng)出亞硝化顆粒污泥及顆粒污泥的穩(wěn)定運行成為近期有待解決的問題之一。本試驗采用兩組SBR反應器,研究在生活污水下,通過接種30%的亞硝化顆粒污泥來達到快速啟動亞硝化顆粒污泥的目的,并在顆粒污泥形成后通過控制沉淀時間和上升流速來對比顆粒污泥粒徑的變化情況,并通過改變進水p H值分析其亞硝化性能的變化,最后在顆粒污泥的亞硝化遭到破壞后,研究恢復亞硝化的最佳方法。試驗首先采用R1,R2兩組SBR反應器,其中R1接種的硝化絮狀污泥中添加30%亞硝化顆粒污泥,R2只接種硝化絮狀污泥,在生活污水的的條件下通過控制反應器的曝氣量為2L/min,沉淀時間分別為10min、18min和進出水高FA來啟動亞硝化顆粒污泥。結果表明,R1經12d(48個周期)啟動成功,R2經過42d(168個周期)啟動成功,兩個反應器的亞硝化率均能穩(wěn)定的維持在95%以上,顆粒平均粒徑在第60天分別達到了922μm和625μm。試驗結果表明,采用亞硝化和顆�；瑫r進行的策略可以快速啟動亞硝化顆粒污泥,接種部分亞硝化顆粒污泥可以進一步縮短啟動時間;而R1中PS/PN的變化比較平穩(wěn),說明R1中的微生物能夠盡快的適應新的環(huán)境,抵御環(huán)境的變化;出水濁度和SVI的檢測結果表明,R1的顆粒結構比R2緊湊,且凝聚沉降性能比R2好,R1更有利于污泥濃度的增長。為保證顆粒污泥的穩(wěn)定運行,試驗進一步對顆粒污泥反應器的運行參數進行研究。試驗過程中先將R1的沉淀時間逐漸減少為10min-8min-5min-4min,R2的沉淀時間減少為15min-10min-8min-6min-4min,分析試驗數據,表明當顆粒污泥的粒徑達到最大值時,改變沉淀時間,排出水的污泥量不再發(fā)生改變,顆粒污泥的粒徑也沒有明顯變化。隨后將R1和R2的顆粒污泥混合,重新平均分配在R3和R4反應器中。R3反應器用來研究不同的氣升流速對顆粒污泥粒徑的影響,試驗通過控制R3反應器的曝氣量分別為1L/min,2L/min,3L/min來分析研究顆粒污泥的粒徑及亞硝化率的變化。試驗數據表明,當曝氣量為1L/min時,顆粒污泥的粒徑有所增加;當曝氣量為2L/min時,顆粒污泥的平均粒徑卻有些減少,大致維持在900μm以上;當曝氣量為3L/min時,顆粒的平均粒徑也在逐漸的降低,且減少到900μm以下。結果表明,在亞硝化顆粒污泥形成并且顆粒的粒徑達到穩(wěn)定以后,應當控制曝氣量較低,才能維持顆粒污泥粒徑的穩(wěn)定。R4反應器用來研究不同的p H對顆粒污泥的亞硝化性能的影響,試驗分別調節(jié)反應器內的p H=6、p H=7、p H=8、p H=9、p H=10。試驗結果表明,在進水的p H為8.0左右時,才能使顆粒污泥的亞硝化率達到最大且保持穩(wěn)定。由于亞硝化顆粒污泥經過長期的運行,顆粒污泥的亞硝化率有所降低,若在此情況下長期運行,顆粒污泥的亞硝化性能將會破壞。因此對亞硝化顆粒污泥破壞后的恢復進行試驗研究,通過接種亞硝化性能已經被破壞的顆粒污泥,分別采取低溶解氧,高FA低溶解氧和高FA恢復顆粒污泥的亞硝化。結果表明,在低溶解氧下,亞硝化恢復所需的時間為50天,不利于亞硝化的快速恢復,還會影響后續(xù)試驗的進展;在高氨氮低溶解氧下,反應器不但運行的周期長,而且當SBR反應器閑置時易發(fā)生反硝化,污泥容易上浮,使得許多顆粒污泥在排水時排出反應器;在高FA時,由于反應器內的溶解氧含量較大,污泥不易上浮,所以排水中攜帶很少的污泥,能夠在很大程度上減少污泥的流失,保證顆粒污泥的污泥濃度,并且也能夠很快的恢復亞硝化顆粒污泥的亞硝化性能。所以高FA是快速恢復顆粒污泥亞硝化的最好方法。綜上,試驗通過研究快速啟動亞硝化顆粒污泥的方法,以及影響顆粒污泥的因素和如何恢復顆粒污泥的亞硝化,得到啟動亞硝化顆粒污泥的有效方法和顆粒污泥運行的最適控制參數以及恢復亞硝化的方法,最終使亞硝化顆粒污泥能夠長期穩(wěn)定的運行。
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【學位授予單位】：北京工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：X799.3

【參考文獻】

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本文編號：2408701