【摘要】：污水中的碳氮比(C/N)不足是城市污水處理面臨的一個(gè)重要問題,往往需要添加外加碳源實(shí)現(xiàn)深度脫氮。泔水通過厭氧發(fā)酵可以產(chǎn)生富含揮發(fā)性脂肪酸(VFAs)的酸化液,利用此酸化液作為污水處理廠外加碳源,使得泔水的處理與污水廠反硝化脫氮相結(jié)合。本課題中,以泔水發(fā)酵液為外加碳源,分別研究在上流式反應(yīng)器、固定床反應(yīng)器(組合填料)和流化床反應(yīng)器(聚氨酯填料)中的脫氮效果。主要研究結(jié)果如下:(1)考察了在上流式反應(yīng)器中泔水的脫氮性能。利用經(jīng)過處理的泔水作為外加碳源,隨著水力停留時(shí)間(HRT)降低,出水各項(xiàng)指標(biāo)逐步升高。當(dāng)HRT=0.5h時(shí),出水TN濃度為4.87±3.48 mg/L,去除率達(dá)到84.5±11.3%,COD濃度為35.8±9.2 mg/L、多糖濃度為3.42±0.87 mg/L、蛋白質(zhì)濃度為13.16±2.21 mg/L,滿足一級(jí)A標(biāo)。隨著反應(yīng)器的運(yùn)行,反應(yīng)器中污泥由絮體逐步變成顆粒,污泥平均直徑最大達(dá)到2 mm左右。各項(xiàng)數(shù)據(jù)表明上流式反應(yīng)器中泔水作碳源的脫氮潛能良好,且能夠?qū)崿F(xiàn)污泥的顆�；�(2)研究了固定床反應(yīng)器中泔水的脫氮性能。利用上流式反應(yīng)器中培育成熟的顆粒污泥接種到固定床反應(yīng)器中,通過批次實(shí)驗(yàn)確定反應(yīng)器啟動(dòng)時(shí)C/N=5、HRT=1 h。當(dāng)HRT降低到0.5 h時(shí),R1、R2反應(yīng)器出水TN分別為7.31±2.58 mg/L、5.29±1.49 mg/L,緊接著C/N提高到6,R1、R2反應(yīng)器出水TN降低為5.58±1.27 mg/L、4.25±0.96 mg/L,去除率達(dá)到81.61±4.08%、86.33±3.21%。可以得出HRT對(duì)反應(yīng)器中TN及有機(jī)物的去除影響較大,且C/N越高,反硝化效果越好。兩個(gè)反應(yīng)器填料上的污泥濃度都是先降低后升高的趨勢(shì),在R2反應(yīng)器中,三個(gè)階段填料污泥濃度分別為2.6 g/g、1.95 g/g、2.45 g/g,可以看出HRT與C/N越高,填料上污泥濃度越大。(3)考察了流化床反應(yīng)器中泔水的脫氮性能。R1反應(yīng)器5 d啟動(dòng)成功,第一階段平均出水TN濃度為5.63±4.83 mg/L,R2反應(yīng)器需要9 d啟動(dòng)成功,平均出水TN濃度為8.31±7.56 mg/L,說明高填充率反應(yīng)器啟動(dòng)更加快速且出水水質(zhì)更好。當(dāng)填充率相同表面積不同,HRT=1 h時(shí),R1、R2反應(yīng)器出水TN濃度分別為6.67±4.05 mg/L、5.75±3.22 mg/L,表面積越大出水水質(zhì)越好。三個(gè)階段填料上的污泥濃度分別為,R1:4850 mg/L、6880 mg/L、9380 mg/L,R2:3930 mg/L、6950 mg/L、10830 mg/L。可以看出填充率越大,填料上污泥濃度越高;表面積越大,填料上污泥濃度也越高。通過本論文的研究可知,在三組反應(yīng)器中泔水作為反硝化碳源出水水質(zhì)有差別,反應(yīng)器出水水質(zhì)主要受到HRT、填充率以及C/N的影響,且不同的反應(yīng)器類型對(duì)反應(yīng)器中的污泥濃度以及污泥生物相都有影響。通過對(duì)不同反應(yīng)器中泔水脫氮效果的研究,為泔水實(shí)際應(yīng)用奠定了一定的基礎(chǔ)。
【圖文】：

合肥工業(yè)大學(xué)專業(yè)碩士研究生學(xué)位論文處理利用餐廚垃圾車運(yùn)輸?shù)教幚韽S，經(jīng)過除油，發(fā)酵罐，取發(fā)酵罐中泔水作為外加碳源。取 SS 以及浮油等物質(zhì)，呈黃色，如下圖 2.先靜置 3~5 d，先利用網(wǎng)兜撈去表面浮著的后將上層液體通過砂率裝置進(jìn)行過濾。其徑 1~2 cm 的碎石，下部為 1~5 mm 的沙石的泔水裝入瓶中放入冰箱中冷凍保存。

microbial by.product.like）、芳香族蛋白質(zhì)、腐殖酸、氨基酸、富里酸和表面活性劑等有機(jī)物，其中類蛋白有機(jī)物是生活污水的主要污染物。利用泔水作為外加碳源會(huì)帶入蛋白質(zhì)等有機(jī)物，因而研究進(jìn)出水中 DOM 的變化更能評(píng)估泔水作為碳源的可行性以及有機(jī)物的利用狀況，利用三維熒光研究泔水作為外加碳源的情況下進(jìn)出水 DOM 的變化，結(jié)果如圖 2.13 所示。從圖中可以看出不同時(shí)期進(jìn)出水主要包含兩個(gè)熒光峰，分別為 T（EX/EM:275/345~355）和 S（EX/EM：220~240/325~365），其中 T 峰為生物降解來源的酪氨酸形成的熒光峰，代表與微生物降解產(chǎn)生的可溶性微生物副產(chǎn)物；S 峰為色氨酸類芳香族蛋白質(zhì)，與 DOM 中芳環(huán)氨基酸結(jié)構(gòu)有關(guān)[80-82]。相較于 R2 反應(yīng)器，，R1 反應(yīng)器因?yàn)槭褂靡宜徕c作為碳源，所以出水中的熒光峰值較低，幾乎沒有熒光峰出現(xiàn)（未展示出來）。圖 2.12 代表不同階段 R2 反應(yīng)器進(jìn)出水三維熒光圖，S峰值出水降低較明顯，有時(shí)甚出水中甚至沒有檢測(cè)到芳香族蛋白質(zhì)，說明進(jìn)水中的部分蛋白質(zhì)被微生物利用；相較于 S 峰值的明顯降低，T 峰值沒有明顯降低，有的熒光峰值甚至稍微上升，這可能與泔水中的有機(jī)物種類復(fù)雜被微生物降解產(chǎn)生了可溶性微生物副產(chǎn)物，沒有及時(shí)被微生物利用造成出水值偏高。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X703

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2640724