【摘要】：以ANAMMOX為核心的城市生活污水處理工藝,是以資源回收為目的污水處理的發(fā)展方向。而城市污水主流PN-ANAMMOX工藝中卻存在短程硝化易失穩(wěn),脫氮效能低的問(wèn)題,針對(duì)于此,本文采用回流PN-ANAMMOX反應(yīng)器對(duì)主流工藝中短程硝化穩(wěn)定運(yùn)行的調(diào)控策略及其脫氮性能進(jìn)行了研究。在小試規(guī)模下,室溫(20-30℃)以人工配水模擬有機(jī)物回收利用后的低氨氮(50 mg·L~(-1))廢水,在啟動(dòng)PN以及PN-ANAMMOX聯(lián)合后,通過(guò)對(duì)FA、DO以及聯(lián)合運(yùn)行中回流的調(diào)控,并最終在回流的作用下實(shí)現(xiàn)了NO_3~--N的穩(wěn)定控制。最后對(duì)整體工藝進(jìn)行優(yōu)化,前置反硝化進(jìn)一步降低出水總氮,實(shí)現(xiàn)聯(lián)合工藝的穩(wěn)定運(yùn)行及脫氮能力的提升。主要結(jié)論如下:(1)對(duì)于低氨氮廢水,在單一好氧區(qū)運(yùn)行時(shí),采用提高FA,限氧等常規(guī)控制手段難以實(shí)現(xiàn)NOB的穩(wěn)定抑制,出水NO_3~--N濃度在短暫下降后仍呈上升趨勢(shì),表明NOB具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。(2)聯(lián)合PN-ANAMMOX通過(guò)回流的方式實(shí)現(xiàn)了對(duì)NOB的穩(wěn)定的抑制�；亓鞯淖饔孟�,好氧區(qū)NO_2~--N暴露濃度降低,有效控制了出水NO_2~--N持續(xù)升高的問(wèn)題。最佳回流比為3:1,當(dāng)回流比不足時(shí),好氧區(qū)NO_2~--N偏高,不利于NOB的抑制。當(dāng)回流比過(guò)高時(shí),厭氧區(qū)ANAMMOX容易受到DO的影響,造成出水NO2--N的積累。(3)回流PN-ANAMMOX系統(tǒng)對(duì)溫度變化具有良好的適應(yīng)性,穩(wěn)定的運(yùn)行條件及良好的污泥截留效果使AnAOB保持良好活性。在持續(xù)降溫的過(guò)程中,出水中始終無(wú)NO2--N累積。溫度21℃左右,HRT:3.32 h,回流比3:1的條件下,PN-ANAMMOX運(yùn)行穩(wěn)定,出水NH_4~+-N和NO_3~--N濃度分別為8.96 mg·L~(-1)和14.28mg·L~(-1),NRR為0.2 kg·(m~3·d)~(-1)。(4)聯(lián)合反硝化運(yùn)行,出水總氮得到進(jìn)一步去除。在C/N為0.8的條件下,出水NH_4~+-N和NO_3~--N濃度分別在6 mg·L~(-1)和10 mg·L~(-1)左右,系統(tǒng)TN去除率達(dá)到70%,COD去除率90%以上,整體NRR達(dá)到0.25 kg·(m~3·d)~(-1)。(5)定量PCR結(jié)果表明,反應(yīng)器進(jìn)行回流后NOB的占比降低。從單一好氧區(qū)運(yùn)行時(shí)到聯(lián)合回流后,NOB的基因拷貝數(shù)從9.87×10~7降低至6.34×10~6,采用回流PN-ANAMMOX,在回流的作用下實(shí)現(xiàn)了NOB的穩(wěn)定抑制。
【圖文】：

蘇州科技大學(xué)碩士論文 第二章 實(shí)驗(yàn)裝置、第二章 實(shí)驗(yàn)裝置、材料與方法2.1 試驗(yàn)裝置2.1.1 回流 PN-ANAMMOX 聯(lián)合脫氮裝置本研究采用本課題前期研發(fā)的回流 PN-ANAMMOX 聯(lián)合脫氮反應(yīng)器，形分體式與一體式之間，在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)，通過(guò)劃分功能區(qū)以實(shí)現(xiàn)高效脫氮，有回流功能，可實(shí)現(xiàn)出水的回流。目前該裝置已在高氨氮廢水的處理方面取好的效果[122]。試驗(yàn)裝置如圖 2.1 所示。反應(yīng)器總有效體積 18.9 L，其中厭氧區(qū) 2.1 L，短程硝化區(qū) 9.2 L，反硝化區(qū) 7.5 L。反應(yīng)器由有機(jī)玻璃制成，外面色遮光布，底部設(shè)有微孔曝氣頭，利用氣泵曝氣，通過(guò)轉(zhuǎn)子流量計(jì)控制氣量由反硝化區(qū)進(jìn)入，隨后進(jìn)入 PN 區(qū)與 ANAMMOX 區(qū)，最后從 ANAMMOX流出，再回流至反硝化區(qū)。

圖 3.1 PN-ANAMMOX 工藝出水氮素濃度及各區(qū)參數(shù)變化Fig 3.1 Variations of nitrogen concentration and parameters in the reactorDO 和 NO2--N 是 NOB 生長(zhǎng)的底物，在短程硝化啟動(dòng)過(guò)程中研究發(fā)現(xiàn)，單單依限制條件并不能有效的抑制 NOB 的生長(zhǎng)，出水中剩余的 NO2--N 仍為 NOB 的提供了條件。而本課題組前期利用一體化反應(yīng)器處理高氨氮廢水時(shí)研究發(fā)現(xiàn)，回流的作用，使好氧區(qū)產(chǎn)生的 NO2--N 快速進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)被 AnAOB 所消耗，形成OB 的底物競(jìng)爭(zhēng)能夠有效的抑制 NOB 的生長(zhǎng)[147]。然而目前有關(guān)底物競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系 NOB 的研究仍鮮有報(bào)道。Perez 等[148]指出 NO2--N 濃度會(huì)直接影響 AnAOB 和 的底物競(jìng)爭(zhēng)，限制 NO2--N 供給能夠抑制 NOB 的生長(zhǎng)。Li 等[47]在高溫高氨氮水條件下了運(yùn)行一體化反應(yīng)器，結(jié)果表明適當(dāng)?shù)幕亓髂苡行б种频?NOB，，但文指出 NOB 受到抑制不僅是因?yàn)榛亓鞯淖饔�，還受到高溫條件的影響使 NOB 的受到限制。然而在常溫低氨氮廢水中，缺乏了高溫以及高 FA 等因素的聯(lián)合抑僅在回流的作用下能否實(shí)現(xiàn)短程硝化的穩(wěn)定運(yùn)行仍有待進(jìn)一步研究。于是階段向厭氧區(qū)投加了成熟的 ANAMMOX 污泥進(jìn)行 PN-ANAMMOX 的聯(lián)合。聯(lián)合
【學(xué)位授予單位】：蘇州科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X799.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2627416