一段式全程自養(yǎng)脫氮(CANON)是一種新型高效低耗生物脫氮技術(shù),只需一個(gè)反應(yīng)器即可同時(shí)完成短程硝化與厭氧氨氧化反應(yīng),其獨(dú)特優(yōu)勢受到廣泛青睞。然而,其對溫度、pH、堿度等運(yùn)行條件要求苛刻,運(yùn)行過程容易受到影響或沖擊,尤其過長的啟動(dòng)時(shí)間,導(dǎo)致工程推廣應(yīng)用見效慢而受到嚴(yán)重限制。本文針對CANON技術(shù)快速啟動(dòng)過程,在溫度、pH條件合適的范圍內(nèi),就堿度、負(fù)荷與溶解氧的影響進(jìn)行系統(tǒng)研究。探究顆粒污泥形成并有效生長的條件和方法。對碳氮同步去除工藝的啟動(dòng)方法進(jìn)行初步探索。主要內(nèi)容如下:(1)第一階段采用逐步提高堿度的控制方式,探究CANON技術(shù)啟動(dòng)的最佳運(yùn)行條件。系統(tǒng)運(yùn)行220天,堿度由300 mg/L逐步提高至2000 mg/L,通過控制溶解氧濃度,氨氮與總氮去除率分別達(dá)98%與80%以上,脫氮容積負(fù)荷0.394 kg/(m3·d)。實(shí)驗(yàn)表明,進(jìn)水氨氮濃度200 mg/L條件下,CANON快速啟動(dòng)的關(guān)鍵因素為控制堿度1600 mg/L,系統(tǒng)亞硝氮濃度始終低于25 mg/L。(2)第二階段始終保持1600 mg/L堿度啟動(dòng),對第一階段的研究結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。通過控制曝氣量保證系統(tǒng)亞硝氮濃度低于25 mg/L,系統(tǒng)運(yùn)行90天,實(shí)現(xiàn)99%氨氮去除率與85%總氮去除率,啟動(dòng)速度遠(yuǎn)高于現(xiàn)階段普遍研究水平。(3)第三階段在1600 mg/L條件下,提高進(jìn)水流量為第二階段的1.5倍,探討提高進(jìn)水負(fù)荷對CANON系統(tǒng)形成速度的影響。系統(tǒng)運(yùn)行66天即可達(dá)到97%氨氮去除率與80%總氮去除率,脫氮容積負(fù)荷為0.588 kg/(m3·d),表明優(yōu)化進(jìn)水負(fù)荷對啟動(dòng)速度有促進(jìn)作用。(4)第一、二階段CANON啟動(dòng)成功后,通過逐漸提高進(jìn)水流量的方式強(qiáng)化進(jìn)水負(fù)荷,培養(yǎng)顆粒污泥,提高處理量。兩系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行80天,脫氮負(fù)荷最高達(dá)1.188kg/(m3·d),污泥粒徑均達(dá)到 1200um左右,顏色暗紅,微生物豐度減小。厭氧氨氧化種群占比分別為15.7%與28.7%,包括Candidatus Brocadia,Candidatus Jettenia 與 Candidatu Kuenenia 三屬。(5)最后,采用厭氧-CANON組合技術(shù)對碳氮同步去除方法進(jìn)行了探索。此技術(shù)在于探索滿足不同碳氮比廢水的處理方法,擴(kuò)大本技術(shù)工程應(yīng)用范圍。
【學(xué)位單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：X703
【部分圖文】：

圖１－１厭氧氨氧化體跨膜生化反應(yīng)模型［５３］??１?Ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｔｒａｎｓ－ｍｅｍｂｒａｎｅ?ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ?ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ａｎａｅｒｏｂｉｃ?ａｍｍｏｎｉａ?ｏｘｉ短程硝化與厭氧氨氧化的關(guān)鍵影響因素而言，ＣＡＮＯＮ的最佳）溫度需要同時(shí)滿足兩者要求，即在３５－３７°Ｃ時(shí)達(dá)到最佳培養(yǎng)均較高。（２）?ｐＨ值需要既保證酶的活性，又要滿足厭氧氨最關(guān)鍵的是要保證正常的ＦＡ與ＦＮＡ濃度，因此調(diào)節(jié)ｐＨ值Ｎ效果是有利的。（３）溶解氧是需要人為及時(shí)調(diào)控的最關(guān)鍵過量造成硝化細(xì)菌ＮＯＢ的產(chǎn)生以及對厭氧氨氧化菌的毒害，氨氮氧化速度太低。??與前景??ＣＡＮＯＮ過一器中成，

圖２－１?ＣＡＮＯＮ啟動(dòng)過程的反應(yīng)裝置設(shè)計(jì)圖??Ｆｉｇ．?２－１?Ｔｈｅ?ｄｅｓｉｇｎ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｄｅｖｉｃｅ?ｆｏｒ?ＣＡＮＯＮ?ｓｔａｒｔ－ｕｐ?ｐｒｏｃｅｓＮ實(shí)驗(yàn)裝置??三次啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)的裝置相同，總?cè)莘e均４．０?Ｌ，有效容積為３．４?Ｌ，０．９?Ｌ為回流出水區(qū)。在反應(yīng)器３．４?Ｌ的反應(yīng)區(qū)同樣設(shè)計(jì)有保溫水黑色遮光海綿，以避免光照對厭氧氨氧化菌帶來的不利影響，夠避免水浴熱量在冬季時(shí)的損失。總高１．７米的反應(yīng)器中反應(yīng)區(qū)高１２００?ｍｍ，在不同的高度設(shè)計(jì)出水取樣口共４個(gè)，底部設(shè)計(jì)有進(jìn)水、自身內(nèi)部循環(huán)回流以及連接曝氣裝置。ＣＡＮＯＮ產(chǎn)生的氣的排氣口排出。曝氣裝置采用蠕動(dòng)泵流量計(jì)的進(jìn)氣方式，反應(yīng)裝進(jìn)氣口徑連接鈦合金圓柱形曝氣頭，孔徑為５?ｕｍ，外形尺寸大?ｍｍ，與反應(yīng)裝置圓周內(nèi)壁相距５?ｍｍ，這樣曝氣頭體積較大，

ｍ?ＩＩ！?！??：…－座??翼…一—Ｔ??圖２－１?ＣＡＮＯＮ啟動(dòng)過程的反應(yīng)裝置設(shè)計(jì)圖??Ｆｉｇ．?２－１?Ｔｈｅ?ｄｅｓｉｇｎ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｄｅｖｉｃｅ?ｆｏｒ?ＣＡＮＯＮ?ｓｔａｒｔ－ｕｐ?ｐｒｏｃｅｓｓ??（二）ＣＡＮＯＮ實(shí)驗(yàn)裝置??ＣＡＮＯＮ三次啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)的裝置相同，總?cè)莘e均４．０?Ｌ，有效容積為３．４?Ｌ，其中２．５??Ｌ為反應(yīng)區(qū)，０．９?Ｌ為回流出水區(qū)。在反應(yīng)器３．４?Ｌ的反應(yīng)區(qū)同樣設(shè)計(jì)有保溫水浴夾層，??且最外層包裹黑色遮光海綿，以避免光照對厭氧氨氧化菌帶來的不利影響，同時(shí)具有??保溫作用，能夠避免水浴熱量在冬季時(shí)的損失�？偢撸保访椎姆磻�(yīng)器中反應(yīng)區(qū)圓柱體??內(nèi)徑６０?ｍｍ，高１２００?ｍｍ，在不同的高度設(shè)計(jì)出水取樣口共４個(gè)，底部設(shè)計(jì)有三個(gè)口??徑，分別用于進(jìn)水、自身內(nèi)部循環(huán)回流以及連接曝氣裝置。ＣＡＮＯＮ產(chǎn)生的氣體從頂??端三相分離器的排氣口排出。曝氣裝置采用蠕動(dòng)泵流量計(jì)的進(jìn)氣方式，反應(yīng)裝置底部??設(shè)計(jì)的凹槽里進(jìn)氣口徑連接鈦合金圓柱形曝氣頭
【參考文獻(xiàn)】

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1 徐杉杉;李祥;黃勇;;常溫PN-ANAMMOX聯(lián)合工藝的研究進(jìn)展[J];環(huán)境工程;2015年12期

2 袁廷香;;我國環(huán)境污染的現(xiàn)狀與防治策略[J];中學(xué)地理教學(xué)參考;2015年14期

3 劉文英;;農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖業(yè)環(huán)境污染狀況及對策[J];山東畜牧獸醫(yī);2015年02期

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5 封志明;楊艷昭;游珍;;中國人口分布的水資源限制性與限制度研究[J];自然資源學(xué)報(bào);2014年10期

6 代穩(wěn);王金鳳;仝雙梅;;我國水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)進(jìn)展綜述[J];寧夏工程技術(shù);2014年03期

7 陳重軍;王建芳;張海芹;沈耀良;;厭氧氨氧化污水處理工藝及其實(shí)際應(yīng)用研究進(jìn)展[J];生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào);2014年03期

8 鄧冰;楊迪;;淺談工業(yè)廢水的污染防治[J];河南科技;2014年04期

9 諶建武;;我國農(nóng)村飲水安全問題及對策[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2014年02期

10 王亞宜;黎力;馬驍;林喜茂;潘綿立;戴曉虎;;厭氧氨氧化菌的生物特性及CANON厭氧氨氧化工藝[J];環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);2014年06期

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3 劉濤;基于亞硝化的全程自養(yǎng)脫氮工藝（CANON）效能及微生物特征研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

4 徐光景;基于化學(xué)法控制的亞硝化與厭氧氨氧化的耦合工藝研究[D];大連理工大學(xué);2013年

5 唐崇儉;厭氧氨氧化工藝特性與控制技術(shù)的研究[D];浙江大學(xué);2011年

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3 史舟;高氨氮低碳氮比廢水的短程硝化處理試驗(yàn)研究[D];復(fù)旦大學(xué);2012年

4 劉秀;序批式反應(yīng)器（SBR）中的短程硝化研究[D];上海師范大學(xué);2007年

本文編號：2852850