【摘要】：污水處理廠VOCs排放問(wèn)題正逐步得到重視,關(guān)于碳源和碳氮比對(duì)污水廠VOCs排放的影響尚未明晰。通過(guò)人工配水、SBR裝置以脫氮除磷方式運(yùn)行,研究曝氣階段對(duì)VOCs排放的影響,以及有機(jī)物乙酸鈉、葡萄糖、甲醇和不同碳氮比條件下與VOCs排放關(guān)系;通過(guò)高通量測(cè)序技術(shù),對(duì)比不同碳源、碳氮比在穩(wěn)定運(yùn)行條件下的微生物群落變化,以期得到不同碳源、碳氮比、微生物與VOCs排放關(guān)系。研究結(jié)果表明:(1)不同碳源條件下,VOCs隨時(shí)間變化的峰值濃度、曝氣階段的VOCs排放量以及微生物群落多樣性均不同,其中VOCs排放量從小到大依次為:乙酸鈉20.79mg/(m3·d)、葡萄糖23.33mg/(m3·d)、甲醇24.86mg/(m3·d),而乙酸鈉的峰值濃度也最少為1518μg/m3。不同碳氮比條件下,隨著碳氮比的增加,VOCs的峰值濃度以及曝氣階段的VOCs排放量也隨之增加,當(dāng)碳氮比為2、4、6、8時(shí),VOCs排放量依次為17.86mg/(m3·d)、20.24mg/(m3·d)、22.96mg/(m3·d)、25.60mg/(m3·d)。(2)以甲醇作為碳源時(shí)與以乙酸鈉、葡萄糖作為碳源時(shí)微生物組成結(jié)構(gòu)差異比較大,活性污泥中微生物群落多樣性由高到低分別為葡萄糖、乙酸鈉、甲醇。不同碳氮比其對(duì)應(yīng)的微生物組成結(jié)構(gòu)有差異且微生物群落多樣性也不同,其中碳氮比為4和6時(shí)微生物群落具有較高的相似性,污泥中微生物群落多樣性由高到低其碳氮比分別為2、8、4、6。(3)變形菌門(Proteobacteria)是SBR系統(tǒng)中的最優(yōu)菌群,但在不同碳源、碳氮比條件下占比有所不同,其中,以乙酸鈉為碳源時(shí),變形菌門所占的比值最高為46.06%,當(dāng)碳氮比小于6時(shí),變形菌門所占的比值隨碳氮比的增加而增加,但當(dāng)碳氮比為8時(shí),變形菌門所占的比值減少。擬桿菌門(Bacteroidetes)是僅次于變形菌門的優(yōu)勢(shì)菌群。厚壁菌門(Firmicutes)對(duì)葡萄糖和甲醇兩種碳源有偏好性。綠彎菌門(Chloroflexi)更容易利用甲醇,且當(dāng)碳氮比為8時(shí),所占的比值最大。(4)從VOCs減排和出水水質(zhì)考慮,最佳碳源為乙酸鈉。在最佳碳源條件下,水質(zhì)達(dá)到了很好的去除效果,COD、TP、NH4+-N的去除率均在90%以上,TN的去除率在60%以上,且在此條件下,VOCs排放量為20.79mg/(m3.d)是三種碳源中最少的。最佳C/N為6。在最佳C/N條件下,水質(zhì)達(dá)到了很好的去除效果,COD、TP、NH4-N的去除率都在90%以上,TN的去除率在60%以上,而VOCs排放量為22.96mg/(m3·d),雖然分別比C/N為2、4時(shí)VOCs排放量多出5.1mg/(m3·d)、2.72mg/(m3·d),但當(dāng)C/N為2、4時(shí),出水水質(zhì)較差,其中TP以及COD的去除率均在40%以下。(5)有機(jī)物功能菌主要有變形菌門(Proteobacteria)中的γ-變形菌綱、β-變形菌綱、擬桿菌門(Bacteroidetes)中的黃桿菌屬、酸桿菌門(Acidobacteria)中的食酸假單胞菌等。在污水處理過(guò)程中,適當(dāng)改變有機(jī)物功能菌所占的比值,達(dá)到VOCs的減排。
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X701
【圖文】：

２．１材料與方法逡逑２．１．１試驗(yàn)裝直逡逑本實(shí)驗(yàn)采用ＳＢＲ反應(yīng)器如圖２－１所示，ＳＢＲ反應(yīng)器為高ｌｍ，直徑９ｃｍ有機(jī)玻璃材質(zhì)，逡逑有效容積為４Ｌ。本實(shí)驗(yàn)采用合成廢水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，廢水從進(jìn)水口流入反應(yīng)裝置，出水從出水逡逑口利用蠕動(dòng)泵排出，進(jìn)水量和出水量均為２Ｌ，在曝氣停止前期從排泥口進(jìn)行排泥。在檢測(cè)逡逑口利用ＶＯＣｓ檢測(cè)O)對(duì)曝氣階段ＶＯＣｓ的產(chǎn)生量進(jìn)行檢測(cè)，為保證測(cè)得ＶＯＣｓ的準(zhǔn)確，除逡逑檢測(cè)時(shí)排氣孔關(guān)閉其余皆是開啟狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)室ＳＢＲ工藝設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間為ｌｄ，污泥齡逡逑為２５ｄ，污泥濃度為４０００ｍｇ／Ｌ，各階段實(shí)驗(yàn)運(yùn)行時(shí)間參數(shù)設(shè)計(jì)見表２－１，實(shí)驗(yàn)裝置主要設(shè)逡逑備參數(shù)見表２－２。各運(yùn)行階段由定時(shí)開關(guān)控制。逡逑攪拌器逡逑排氣口逡逑進(jìn)水口「逡逑｜邋Ｌ邐ｙ0ｃｓ檢則儀逡逑堪氣機(jī)逡逑出水口邐——＾逡逑廣：。。逡逑邐：＿邋排淀口邐”逡逑，邐ｒ邐＾邋，底盤VA氣逡逑＿逡逑污水反應(yīng)拄逡逑圖２－１實(shí)驗(yàn)裝置圖逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｅｘｐ

邐２５０逡逑時(shí)間（ｍｉｎ）逡逑圖２－２不同碳源ＶＯＣｓ沿程變化逡逑Ｆｉｇ．２－２邋Ｔｈｅ邋ｖａｒｉａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ＶＯＣｓ邋ｕｎｄｅｒ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｃａｒｂｏｎ邋ｓｏｕｒｃｅｓ逡逑由圖２－２可以看出，在不同碳源的條件下的曝氣啟動(dòng)階段，ＶＯＣｓ濃度均迅速上升，逡逑在４－６ｍｉｎ內(nèi)達(dá)到最高值，隨著時(shí)間的推移，ＶＯＣｓ濃度也逐漸趨于平穩(wěn)。而不同碳源所對(duì)逡逑應(yīng)的ＶＯＣｓ濃度最高值以及平穩(wěn)值都有所不同，其中，甲醇作為碳源時(shí)，其ＶＯＣｓ濃度的逡逑最高值１７２５｜ａｇ／ｍ３和平穩(wěn)平均值９９８｜ｉｇ／ｍ３均高于乙酸鈉和葡萄糖作為碳源時(shí)的ＶＯＣｓ濃逡逑度，而以葡萄糖作為碳源時(shí)ＶＯＣｓ濃度的最高值為１６６６噸／ｍ３、平穩(wěn)平均值為９７５噸／ｍ３，逡逑由此可知，甲醇在最高值和平穩(wěn)值與葡萄糖相差不大。以乙酸鈉作為碳源時(shí)ＶＯＣｓ濃度的逡逑最高值為１５１８｜＿ｉｇ／ｍ３、平穩(wěn)平均值為９２０（ｉｇ／ｍ３，由此可知，以乙酸鈉作為碳源的ＶＯＣｓ濃逡逑度無(wú)論是最高峰值和平穩(wěn)平均值在三種碳源中是最低的。逡逑２．２．１．２不同碳源對(duì)ＳＢＲ系統(tǒng)中ＶＯＣｓ排放量的影卩向逡逑運(yùn)用曝氣階段ＶＯＣｓ排放量的計(jì)算方法，其中曝氣強(qiáng)度為２００ｍＬ／ｍｉｎ，對(duì)圖２－２進(jìn)行逡逑計(jì)算

邐１７逡逑由圖２－３可以看出，不同的碳源條件下，其ＶＯＣｓ的排放量不同，其中以甲醇為碳源逡逑時(shí)ＶＯＣｓ排放量為２４．８６ｍｇ／（ｍ３ｄ）是三種碳源中最高的，而以乙酸鈉為碳源時(shí)ＶＯＣｓ排放逡逑量為２０．７９ｍｇ／（ｍ３邋ｄ），以葡萄糖為碳源時(shí)ＶＯＣｓ排放量為２３．３３ｍｇ／（ｍＭ），其中以葡萄糖為逡逑碳源與以甲醇為碳源時(shí)的ＶＯＣｓ排放量?jī)H相差１．５３ｍｇ／（ｍ３ｄ），這兩種碳源的排放量較為接逡逑近。逡逑２．２．１．３不同碳源對(duì)ＳＢＲ系統(tǒng)中ＣＯＤ去除分析逡逑圖２－４為隨著時(shí)間的推移，不同碳源條件下ＣＯＤ的去除率變化圖。逡逑１００邋邐邋邐邐，——，邐，邐逡逑ｙ邐－ｍ－ＣＯＤｔＴ＾＾邋？逡逑ｄＶ．

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本文編號(hào)：2743192