【摘要】：好氧顆粒污泥工藝具有廣闊的發(fā)展前景,被認(rèn)為是下個(gè)世紀(jì)的主流廢水處理技術(shù)。在序批式反應(yīng)器(SBR)中,采用人工模擬廢水作為進(jìn)水,最終實(shí)現(xiàn)污泥顆粒化。好氧顆粒污泥具有致密的物理結(jié)構(gòu),優(yōu)異的沉降性能,高濃度的生物量,在同步脫氮除磷以及降解有毒有害物質(zhì)等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。但低強(qiáng)度進(jìn)水條件下污泥顆�；щy,以及長期運(yùn)行下顆粒容易解體失穩(wěn)嚴(yán)重制約了好氧顆粒污泥的工業(yè)化運(yùn)用。如何在低強(qiáng)度進(jìn)水條件下實(shí)現(xiàn)污泥顆�；�,以及保持反應(yīng)器長期高效穩(wěn)定運(yùn)行是研究的重點(diǎn)。本論文研究了不同的運(yùn)行條件(有機(jī)負(fù)荷、曝氣強(qiáng)度、沉降時(shí)間、內(nèi)構(gòu)件)對污泥顆�；俾省⒘椒植�、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及微生物菌群結(jié)構(gòu)的影響,旨在分析不同運(yùn)行參數(shù)與顆粒化、穩(wěn)定運(yùn)行及污染物去除效率的互作效果,進(jìn)而為獲取污泥快速顆�；案咝Х�(wěn)定運(yùn)行提供技術(shù)支持。研究表明,進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷與污泥EPS含量正相關(guān),提高進(jìn)水負(fù)荷有利于污泥的顆�；�,但過高負(fù)荷條件(3 kg/COD~3·d)下形成的顆粒結(jié)構(gòu)松散易破碎;高曝氣強(qiáng)度促進(jìn)結(jié)構(gòu)致密的顆粒形成,但同時(shí)抑制污泥顆粒化速率;短沉降時(shí)間促進(jìn)輕質(zhì)絮體的排出,但在反應(yīng)器啟動初期,過短的沉降時(shí)間容易導(dǎo)致污泥過度流失,影響出水水質(zhì)。研究認(rèn)為,反應(yīng)器啟動初期采用低強(qiáng)度進(jìn)水(1.5 kg/COD~3·d),通過逐步提高選擇壓的方式,可以有效抑制污泥流失,保障啟動期的處理效果。增加反應(yīng)器曝氣強(qiáng)度和高徑比(H/D)是增強(qiáng)顆粒穩(wěn)定性的常規(guī)策略。論文基于可視化流場測定,基于氣泡行為分析探索了曝氣強(qiáng)度和高徑比(H/D)對顆粒水力剪切的影響。通過設(shè)置反應(yīng)器不同曝氣強(qiáng)度和高徑比(H/D)的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)由于粘性阻力的存在,增加曝氣強(qiáng)度和高徑比(H/D)對顆粒所受水力剪切力的強(qiáng)化效果有限,在常規(guī)反應(yīng)器中,水力剪切難以通過增加曝氣強(qiáng)度和高徑比(H/D)提高,且大大增加了額外的操作費(fèi)用和建造成本。微生物群落分析表明,由于常規(guī)反應(yīng)器中水力剪切不足,長期運(yùn)行時(shí)顆粒過度生長最終破碎,顆粒中心具有脫氮效果的Paracoccus.sp和Flavobacterium.sp被排出反應(yīng)器,抑制了同步硝化反硝化作用。在低曝氣強(qiáng)度和高徑比下,進(jìn)一步應(yīng)用篩網(wǎng)來調(diào)節(jié)大顆粒上的水力剪切力。篩網(wǎng)具有選擇性增加大顆粒污泥水力剪切的作用,使得大顆粒上的水力剪切力比常規(guī)反應(yīng)器中高3.0倍左右。具有篩網(wǎng)的反應(yīng)器始終未出現(xiàn)明顯的顆粒解體,且處于最佳粒徑范圍內(nèi)的顆粒比例達(dá)81.95±5.13%。顆粒有效富集了Paracoccus.sp和Flavobacterium.sp,使得同步硝化反硝化作用得以提升,進(jìn)而促進(jìn)了體系的總氮去除能力。
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X703
【圖文】：

浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文 2-2）。應(yīng)器的各個(gè)運(yùn)行條件，由于 R1 和 R2 反應(yīng)器中的進(jìn)水濃度較低L），接近實(shí)際生活污水的濃度（COD 為 100-300 mg/L），使得中的污泥沒有因?yàn)榄h(huán)境變化太大而產(chǎn)生過多的 EPS，并在選擇量持續(xù)增長，最終保持較大的污泥持留量。而 R3 和 R4 反應(yīng)水濃度過大，進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷突然提高使得污泥發(fā)生粘性膨脹，終導(dǎo)致污泥大量流失，污泥停留時(shí)間（SRT）約在 0.91 天。研究T 不利于微生物之間的團(tuán)聚作用，從而抑制了好氧顆粒污泥al., 2009; Lotito et al., 2012）。R5*反應(yīng)器在篩網(wǎng)的作用下，最終優(yōu)的沉降性能和較大的污泥持留量。

圖 2-2 五組反應(yīng)器中 SVI 的變化Figure 2-2. Variation of SVI in five reactors物去除性能變化中低 F/M 有利于污染物的去除，R1 和 R2 反應(yīng)器中的高污泥強(qiáng)度導(dǎo)致其 COD 和 NH4+-N 的去除效率顯著高于其他三組反后，R1 和 R2 反應(yīng)器中的 COD 去除效率穩(wěn)定在 98%，NH4+-N 96%。而 R3，R4 反應(yīng)器由于污泥大量流失，F(xiàn)/M 急劇降低，H4+-N 的去除效率不高，僅為 77%和 70%。內(nèi)置篩網(wǎng)的 R5*反應(yīng)D 去除效率降低至 76%，由于后期污泥量的回升，其 COD 去3%（圖 2-3），NH4+-N 的去除效率也先降至 80%，后恢復(fù)至 8應(yīng)器 TN 的去除效率差異較大，低進(jìn)水強(qiáng)度的 R1 和 R2 反應(yīng)較高，大約在 8 mg/L，TN 去除效率約為 76%，而 R3 和 R4N去除效率不高，但出水基本不含有亞硝酸鹽，TN去除效率約為 R5*反應(yīng)器中 TN 去除效率經(jīng)過一波波動，最后穩(wěn)定在 87%（圖

圖 2-3 五組反應(yīng)器的 COD 負(fù)荷及去除效率igure 2-3. COD loading rate and removal efficiencies of different react圖 2-4 五組反應(yīng)器的氨氮去除效率Figure 2-4. NH4+-N removal efficiencies of different reactors

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