【摘要】：針對(duì)亞硝化-厭氧氨氧化工藝存在的問(wèn)題,提出了ABR除碳、亞硝化耦合厭氧氨氧化一體化工藝,著重研究ABR除碳、CSTR亞硝化和厭氧氨氧化單級(jí)工藝的單獨(dú)運(yùn)行,組合工藝的控制策略、耦合工藝的控制規(guī)律和功能菌的微生物生態(tài)特性,以期為該工藝在處理實(shí)際生活污水的工程應(yīng)用中提供有效的技術(shù)參考。具體研究?jī)?nèi)容與結(jié)果如下:1.為探究長(zhǎng)期儲(chǔ)存亞硝化絮狀污泥的脫氮性能,采用CSTR反應(yīng)器,接種4℃下儲(chǔ)存了10個(gè)月的亞硝化絮狀污泥,考察其活性恢復(fù)性能,并采用MiSeq高通量測(cè)序技術(shù)分析了污泥中微生物菌群結(jié)構(gòu)的變化情況。結(jié)果表明,控制DO為0.4~0.8mg·L~(-1)、pH值8左右、溫度(30±1℃)等條件,長(zhǎng)期儲(chǔ)存亞硝化絮狀污泥的活性可以在15d內(nèi)迅速恢復(fù),氨氮去除率和亞硝積累率均達(dá)到90%以上;此外,污泥顏色由接種初期的灰黑色迅速恢復(fù)至棕黃色,SVI值顯著降低,MLVSS/MLSS升高,EPS含量明顯增加。隨著亞硝化性能的恢復(fù),厭氧、發(fā)酵微生物被洗脫,Nitrosomonas等氨氧化細(xì)菌相對(duì)豐度顯著增加,同時(shí),Nitrospria等硝化菌的生長(zhǎng)得到了有效抑制。經(jīng)歷長(zhǎng)期儲(chǔ)存的亞硝化絮狀污泥可作為實(shí)現(xiàn)短程硝化快速啟動(dòng)的接種污泥,更有利于短程硝化工藝的實(shí)際應(yīng)用�！そ臃N實(shí)驗(yàn)室厭氧氨氧化種泥反應(yīng)器中厭氧氨氧化污泥,通過(guò)逐步縮短HRT提高厭氧氨氧化污泥去除NH_4~+-N和NO_2~--N的性能。此外,另搭建ABR反應(yīng)器,使ABR除碳達(dá)到一定效果,為之后研究ABR除碳-CANON工藝做準(zhǔn)備。2.為推進(jìn)厭氧氨氧化技術(shù)應(yīng)用于城市污水處理,耦合亞硝化系統(tǒng)和厭氧氨氧化系統(tǒng),并在其前端添加ABR除碳系統(tǒng),構(gòu)建ABR除碳-亞硝化耦合厭氧氨氧化工藝進(jìn)行城市污水脫氮除碳,采用MiSeq高通量測(cè)序技術(shù)分析污泥中微生物菌群結(jié)構(gòu)的變化情況。結(jié)果表明,ABR除碳系統(tǒng)出水COD平均濃度120mg·L~(-1),不會(huì)對(duì)后續(xù)亞硝化系統(tǒng)和厭氧氨氧化系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響,控制亞硝化系統(tǒng)出水和ABR除碳出水比例為2:1作為厭氧氨氧化系統(tǒng)進(jìn)水,滿足ANAMMOX所需NO_2~--N和NH_4~+-N基質(zhì)比1:1左右的要求。一體式反應(yīng)器總氮去除率在86%~92%,出水COD濃度在20~40mg·L~(-1)。同時(shí),實(shí)驗(yàn)后亞硝化系統(tǒng)中與反硝化作用密切相關(guān)的γ-Protebacteria綱有所增加,厭氧氨氧化系統(tǒng)中具有較高微生物生長(zhǎng)速率和增強(qiáng)脫氮速率功能的Sphingobacteria綱顯著增加,ABR除碳-亞硝化耦合厭氧氨氧化工藝能夠有效用于處理城市污水脫氮除碳。3.CANON工藝如能處理低氨氮城市生活污水,將大幅度降低市政污水處理能耗。故以纖維載體為填料,在CSTR反應(yīng)器中同時(shí)接種亞硝化污泥和厭氧氨氧化污泥啟動(dòng)CANON反應(yīng)器,且在CANON系統(tǒng)前端添加ABR除碳系統(tǒng),構(gòu)建ABR除碳-CANON耦合工藝,研究ABR除碳-CANON耦合工藝除碳脫氮性能,并采用MiSeq高通量測(cè)序技術(shù)分析污泥中微生物菌群結(jié)構(gòu)的變化情況。結(jié)果表明,通過(guò)同時(shí)接種亞硝化污泥和厭氧氨氧化污泥,控制DO為0.5~2mg·L~(-1)、HRT為6h、pH值為8左右等措施,在55d內(nèi)成功啟動(dòng)CANON系統(tǒng),TN去除率為81%~87%,氨氮負(fù)荷為0.195kg·m~3·d)~(-1)。ABR除碳系統(tǒng)出水有機(jī)物濃度(120mg·L~(-1))不會(huì)對(duì)后續(xù)CANON系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響,一體式ABR除碳-CANON工藝TN去除率在74%~87%,出水COD平均濃度為40mg·L~(-1)。同時(shí),CANON系統(tǒng)啟動(dòng)后Proteobacteria門(mén)得到了顯著提升,Sphingobacteria綱所占比例下降為6.8%,CANON系統(tǒng)中亞硝化菌和厭氧氨氧化菌不斷淘汰劣勢(shì)菌群成為反應(yīng)器內(nèi)優(yōu)勢(shì)菌群,一體化ABR除碳-CANON工藝對(duì)城市污水具有良好的脫氮除碳效果。
【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】：2019
【分類號(hào)】：X799.3
【圖文】：

技術(shù)路線

士論文 第二章 單級(jí)運(yùn)行 ABR 除碳、亞硝化、進(jìn)水，溢流出水。曝氣區(qū)底部裝有曝氣裝置，以提供溶溶解氧 DO 控制在 0.4~0.8mg·L-1之間。反應(yīng)器的運(yùn)行工化反應(yīng)器為膜生物反應(yīng)器，由有機(jī)玻璃制成，反應(yīng)器長(zhǎng) 1cm，有效容積 3.8 L。厭氧氨氧化反應(yīng)器采用蠕動(dòng)泵連續(xù)膜間歇抽吸出水，一個(gè)抽吸時(shí)長(zhǎng)為 10min，其中 8 分鐘抽膜的堵塞。反應(yīng)器也由有機(jī)玻璃制成，ABR 系統(tǒng)每隔室升流區(qū)和降折流板導(dǎo)向角 45℃，有效容積為 6.5L。三個(gè)反應(yīng)器均始終控制在（30±1℃）。

厭氧氨氧化反應(yīng)器

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2794834