發(fā)布時間：2020-05-14 22:09

【摘要】：大量含氮素的工農(nóng)業(yè)廢水和生活污水排入水體,導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化等環(huán)境問題的發(fā)生,嚴(yán)重威脅水生生態(tài)平衡和飲用水安全。鑒于此,國家環(huán)保部提高了城鎮(zhèn)污水排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002),并對氨氮(NH4+-N)和總氮(TN)的排放執(zhí)行一級A標(biāo)準(zhǔn)(8和15 mg/L)。然而,目前城鎮(zhèn)污水廠仍然面臨著常規(guī)二級處理后含氮量較高的問題,因此急需研發(fā)以脫氮為目標(biāo)的污水深度處理方法。藻菌共生體系具有脫氮效率高、能耗低、可資源化利用等優(yōu)勢,是一種環(huán)境友好的水處理技術(shù)。本論文采用某污水處理廠二沉池中的優(yōu)勢絲狀藻種短帶鞘藻(Oedogonium brevicingulatum)為藻源,以該污水處理廠好氧池中的活性污泥為菌源,在構(gòu)建高效短帶鞘藻-活性污泥共生體系的基礎(chǔ)上,考察了水質(zhì)條件(pH、曝氣量和重金屬Cd)對該體系脫氮效率及氮素轉(zhuǎn)化的影響;觀察水質(zhì)處理過程中藻菌共生體系的生物相變化;在此基礎(chǔ)上,初步評價了該體系對實際污水的脫氮效果。論文得出了以下主要結(jié)論:(1)在初始藻菌比為1:1~5:1的范圍內(nèi),初始藻菌比為3:1的共生體系對模擬污水中NH4+-N和TN的去除效果最佳。在第5 d,NH4+-N和TN的去除率分別達70.90%和69.20%;隨著藻菌比的增加,模擬污水中NH4+-N更易轉(zhuǎn)化為NO2--N和NO3--N。在藻菌比3:1的體系中,污水中NO2--N的最高凈轉(zhuǎn)化速率為0.0013 mg/h(第1 d),NO3--N最高凈轉(zhuǎn)化速率為0.035 mg/h(第1 d)。在第5 d,生物同化作用占氮素去除比例為77.68%。在初始pH為6-9的范圍內(nèi),pH為9時的藻菌共生體系表現(xiàn)出對模擬污水最好的脫氮效果和最高的硝化反應(yīng)速率。由于藻類同化與化學(xué)揮發(fā)的共同作用,該體系在初始pH為9時對NH4+-N和TN的去除率分別達到了 70.91%和69.20%;模擬污水中NO2--N的最高凈轉(zhuǎn)化速率達0.003 mg/h(第1 d),NO3--N最高凈轉(zhuǎn)化速率達0.038 mg/h(第2d)。在第5 d,生物同化作用占氮素去除比例為64.72%。曝氣有利于提高該體系對模擬污水的脫氮效率,且曝氣量為0.2 L/min時,藻菌共生體系表現(xiàn)出最佳的脫氮效果。該體系對NH4+-N和TN的去除率分別為79.50%和73.40%,對模擬污水中N02--N的最高凈轉(zhuǎn)化速率為0.0027 mg/L(第Id),NO3-N最高凈轉(zhuǎn)化速率為0.018mg/L(第3d)。在第5d,生物同化作用占氮素去除比例為82.51%。Cd2+存在對藻菌共生體系的脫氮效果具有明顯的抑制作用。當(dāng)Cd2+濃度為10 mg/L時,體系污水中NH4+-N和TN的去除率僅為36.06%和32.90%,與對照組(無Cd2+)相比抑制率分別為46.41%和50.00%。(2)短帶鞘藻-活性污泥共生體系處理模擬污水的過程中,體系中生物相變化與污水水質(zhì)條件(pH和Cd2+濃度)有關(guān)。當(dāng)污水pH為7.1時,短帶鞘藻和活性污泥共生良好,活性污泥微生物中主要以固著型的纖毛蟲為主,藻體為不分枝的單列細(xì)胞構(gòu)成的絲狀體,細(xì)胞濃綠且飽滿。當(dāng)pH降至6.0時,藻細(xì)胞葉綠素含量降低,藻體開始泛黃并逐漸死亡,活性污泥菌膠團松散,原生動物消失,并出現(xiàn)大量絲狀物;Cd2+存在下(10mg/L),藻菌共生體系生物膜遭到了破壞,藻體表面發(fā)生褶皺,并發(fā)生嚴(yán)重?fù)p傷。(3)采用短帶鞘藻-活性污泥共生體系對湘潭市某污水處理廠進水和二沉池進水進行了初步處理和評價。5 d后對進水中NH4+-N、TN和COD的去除率分別為91.90%、85.62%和90.71%,對二沉池進水中NH4+-N、TN和COD的去除率分別為64.10%、60.00%、49.42%,且在處理污水過程中pH值始終保持在6~9的范圍內(nèi),體系處于好氧狀態(tài)。出水中NH4+-N、TN、COD、pH均可達到城鎮(zhèn)污水一級A的排放標(biāo)準(zhǔn)(GB 18918-2002)。
【圖文】：

邐－邐逡逑５Ｃ邋（有機碳）＋２Ｈ２０＋４Ｎ0３－邐？邋２Ｎ２邋＋邋４０Ｈ＂邋＋邋５Ｃ0２逡逑３Ｃ邋（有機碳）＋２Ｈ２０＋４Ｎ０２－邐？邋２Ｎ２邋＋邋４０Ｈ邋＋３Ｃ0２逡逑１．１．３城鎮(zhèn)污水生物脫氮工藝概述逡逑傳統(tǒng)的生物脫氮工藝主要是將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮，再通過反硝化作用將硝逡逑酸鹽氮轉(zhuǎn)化為氮氣，其主要處理構(gòu)筑物為曝氣池、硝化池、反硝化池和沉淀池［１７］。逡逑分別在各自的構(gòu)筑物中進行脫氮反應(yīng)：曝氣池主要發(fā)生氨化作用以及有機污染物逡逑的降解，然后在硝化池中氨氮被亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽氮和硝酸逡逑鹽氮，最后在反硝化池中被轉(zhuǎn)化為氮氣從污水中去除。傳統(tǒng)的生物脫氮工藝主要逡逑有Ａ／０工藝、Ａ２／０工藝、Ｂａｒｄｅｎｐｈｏ工藝及氧化溝工藝等逡逑（１）缺氧？好氧工藝（Ａ／０）逡逑Ａ／０生物脫氮工藝最早開發(fā)于２０世紀(jì)８０年代，近些年來，該工藝在我國城鎮(zhèn)逡逑污水處理領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用［１９］。其主要設(shè)計是將反硝化池設(shè)置在好氧池的逡逑前面，因此該工藝也被稱為前置反硝化生物脫氮工藝。其工藝流程圖如圖所示：逡逑Ｎ：逡逑

Ａ水邐邐？—窗才出水．逡逑硝化負(fù)收磷逡逑去除ＢＯＤ逡逑邐河泥四洗邐Ｉ尚ＭRN余：ｆ泥逡逑圖１．２Ａ２／０工藝流程圖逡逑Ｆｉｇ邋１．２邋Ｆｌｏｗ邋ｃｈａｒｔ邋ｏｆ邋Ａ２／０邋ｐｒｏｃｅｓｓ逡逑Ａ２／０工藝是我國城鎮(zhèn)污水處理的主導(dǎo)工藝［２Ｇ］，具有多種改良工藝，如ＵＣＴ、逡逑ＭＵＣＴ、Ａ－Ａ－Ａ－０工藝等［２１］。逡逑（３）邐Ｂａｒｄｅｎｐｈｏ工藝逡逑該工藝取消了三段脫氮工藝的中間沉淀池，工藝中設(shè)立了兩個缺氧段，第一逡逑段利用原水中的有機物作為碳源和第一好氧池中回流的含有硝態(tài)氮的混合液進逡逑入反硝化反應(yīng)。經(jīng)第一段處理，脫氮已大部分完成［２２］。為進一步提高脫氮效率，逡逑廢水進入第二段反硝化反應(yīng)器，，利用內(nèi)源呼吸碳源進行反硝化。最后的曝氣池用逡逑于凈化殘留的有機物，吹脫污水中的氮氣，提高污泥的沉降性能，防止在二沉池逡逑中發(fā)生污泥上浮現(xiàn)象。這一工藝比三段脫氮工藝減少了投資和運行費用。逡逑洗合液曰洗逡逑
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X703

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 梅含;樊磊磊;艾海男;劉體淼;何強;;DO對好氧/缺氧生物濾池脫氮過程N_2O產(chǎn)生的影響[J];中國給水排水;2015年17期

2 萬里平;;規(guī)�；B(yǎng)殖場糞污的生態(tài)化處理[J];豬業(yè)觀察;2014年03期

3 董娟;李大平;陶勇;何曉紅;張雅舒;;氮磷脅迫下藻-菌群落的變化研究[J];環(huán)境科學(xué)與技術(shù);2012年12期

4 鄧旭;魏斌;胡章立;;利用萊茵衣藻去除污水中氮磷的研究[J];環(huán)境科學(xué);2010年06期

5 于悅;;活性污泥生物相觀察對污水處理系統(tǒng)運行管理的指導(dǎo)作用[J];內(nèi)蒙古石油化工;2009年22期

6 李娟英;趙慶祥;王靜;陳潔;高峰;;重金屬對活性污泥微生物毒性的比較研究[J];環(huán)境污染與防治;2009年11期

7 肖作義;范榮華;王子瑞;;活性污泥性狀和生物相的觀察與指導(dǎo)[J];環(huán)境科學(xué)與技術(shù);2006年S1期

8 程潔紅;張善發(fā);陳華;馮磊;汪靚;馬魯銘;朱南文;;曝氣量對自熱式高溫好氧消化(ATAD)中試工藝運行的影響[J];水處理技術(shù);2006年05期

9 胡清云,王洪章;活性污泥生物相觀察對污水處理系統(tǒng)運行管理的指導(dǎo)作用[J];江西化工;2005年03期

10 穆寄林,馬華繼,熊振湖;藻菌共生系統(tǒng)在城市污水處理中的研究與應(yīng)用[J];南平師專學(xué)報;2005年02期

本文編號：2664012