隨著我國城市化進程的不斷加快,水環(huán)境中的氮素污染問題日趨嚴重,水體富營養(yǎng)化問題已成為全球關注的熱點問題之一。如何經(jīng)濟有效地去除污水中的含氮化合物,有效地保護受納水體,成為迫切需要解決的問題。厭氧氨氧化技術是目前最經(jīng)濟的新型的自養(yǎng)生物脫氮技術,而其在含氮有機廢水處理方面存在局限性。近年來,同步亞硝化-厭氧氨氧化耦合異養(yǎng)反硝化(SNAD)工藝技術日益受到關注。本論文以MBR反應器為基礎,構建了SNAD生物脫氮工藝系統(tǒng),研究了MBR-SNAD生物脫氮工藝的快速啟動、進水C/N比對MBR-SNAD生物脫氮工藝的影響、MBR-SNAD生物脫氮工藝的膜污染特性,進而得出以下結(jié)論:(1)研究了MBR-SNAD生物脫氮工藝的快速啟動。首先是Anammox啟動階段:通過縮短HRT(由24 h降為4 h),強化富集AnAOB,成功啟動厭氧氨氧化反應過程,系統(tǒng)氨氮去除率(ARE)、總氮去除率(TNRE)和總氮去除負荷(NRR)分別達到95%、82.5%和0.49 kg/(m~3·d);其次是CANON啟動階段:間歇運行時,控制停曝比(min/min)為4:10時,強化富集AerAOB;連續(xù)運行時,控制HRT為8 h,成功啟動CANON反應過程,系統(tǒng)ARE、TNRE、NRR分別為93.1%、80.5%和0.54kg/(m~3·d);SNAD啟動運行階段:通過投加碳源(乙酸鈉),控制進水C/N比為0.5、停曝比(min/min)為4:10時,成功啟動SNAD反應過程,最終COD去除率可達到82.4%,系統(tǒng)ARE、TNRE和NRR分別達到91.2%、77.9%和0.50 kg/(m~3·d)。(2)進水C/N比對MBR-SNAD生物脫氮工藝的影響。當進水C/N比由0.25增加到2時,反應器內(nèi)AerAOB和AnAOB活性并未受到顯著抑制,系統(tǒng)ARE、TNRE、NRR分別達到90%、85%、0.55 kg/(m~3·d)左右;當C/N比增加到3時,AerAOB和AnAOB活性受到顯著抑制,系統(tǒng)ARE、TNRE和NRR的去除率分別降低了36.4%、32.5%和29.1%;當進水C/N比由3降低到1后,AerAOB、AnAOB活性和系統(tǒng)運行效能可成功恢復。(3)MBR-SNAD生物脫氮工藝的膜污染特性。系統(tǒng)在恒通量(20 L/m~2·h)條件下運行,依次經(jīng)過Anammox、CANON、SNAD反應過程之后,污泥平均粒徑依次增大,污泥沉降性能逐漸變佳,致使膜污染速率顯著降低。采用傅立葉交換紅外線光譜(FT-IR)對膜污染物質(zhì)進行分析發(fā)現(xiàn),多糖類和蛋白類化合物是組成膜污染物質(zhì)的主要組成成分。
【學位單位】：河北工程大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：X703
【部分圖文】：

R-SNAD 實驗裝置與運行條件R 反應器裝置如圖 2-1 所示，反應器由內(nèi)外兩個圓柱形有機玻璃構V1為 53.5 L，水浴套筒容積 V2為 68.5 L，內(nèi)置膜組件采用杭州邁納，材質(zhì)為 PVDF，膜絲外徑 3 mm，有效過濾面積 0.519 m2，膜組度 20 cm，膜孔徑 0.03μm，反應器底部設置曝氣盤，并通過氣體流，反應器兩側(cè)設有攪拌器使基質(zhì)與溶解氧能夠均勻分布，反應器避光，污水由高位水箱進入反應器內(nèi)，通過套筒水浴使反應器內(nèi)±2)℃左右，pH 控制在 7.8 左右，反應器實物圖如圖 2-2 所示，圖中空纖維膜組件。實驗裝置圖及流程

圖 2-2 MBR-SNAD 實驗反應器圖 2-4 接種污泥Fig.2-2 MBR-SNAD experiment reactor Fig.2-4 Inoculate sludge2.1.2 實驗用水與接種污泥從厭氧氨氧化菌的馴化富集到 CANON 工藝的啟動與穩(wěn)定運行再到 SNAD 工藝的啟動與穩(wěn)定運行，期間不同的運行過程采用人工配水作為進水，進水物質(zhì)主要有 NH4CL、NaNO3、NaC2H3O2等以及微量元素Ⅰ和Ⅱ（g/L），微量元素Ⅰ(g/L)1.25 KHCO3，0.025 KH2PO4，0.3 CaCl2·2H2O，0.2 MgSO4·7H2O，0.00625 FeSO4；微量元素Ⅱ(g/L)：15 EDTA，0.43 ZnSO4·7H2O，0.24 CoCl2·6H2O，0.99 MnCl2·4H2O0.25 CuSO4·5H2O，0.22 NaMoO4·2H2O，0.19 NiCl2·6H2O，0.21 NaSeO4·10H2O，0.01H3BO4，0.05 NaWO4·2H2O，接種污泥為厭氧氨氧化絮狀污泥，MLSS 濃度為 200mg/L 左右。厭氧氨氧化菌的富集培養(yǎng)階段采用間歇運行的方式，周期包括：進水、反應排水，周期結(jié)束后進入下一周期，通過不斷縮短水力停留時間(HRT)來提高進水負

圖 2-2 MBR-SNAD 實驗反應器圖 2-4 接種污泥Fig.2-2 MBR-SNAD experiment reactor Fig.2-4 Inoculate sludge2.1.2 實驗用水與接種污泥從厭氧氨氧化菌的馴化富集到 CANON 工藝的啟動與穩(wěn)定運行再到 SNAD 工藝的啟動與穩(wěn)定運行，期間不同的運行過程采用人工配水作為進水，進水物質(zhì)主要有 NH4CL、NaNO3、NaC2H3O2等以及微量元素Ⅰ和Ⅱ（g/L），微量元素Ⅰ(g/L)1.25 KHCO3，0.025 KH2PO4，0.3 CaCl2·2H2O，0.2 MgSO4·7H2O，0.00625 FeSO4；微量元素Ⅱ(g/L)：15 EDTA，0.43 ZnSO4·7H2O，0.24 CoCl2·6H2O，0.99 MnCl2·4H2O0.25 CuSO4·5H2O，0.22 NaMoO4·2H2O，0.19 NiCl2·6H2O，0.21 NaSeO4·10H2O，0.01H3BO4，0.05 NaWO4·2H2O，接種污泥為厭氧氨氧化絮狀污泥，MLSS 濃度為 200mg/L 左右。厭氧氨氧化菌的富集培養(yǎng)階段采用間歇運行的方式，周期包括：進水、反應排水，周期結(jié)束后進入下一周期，通過不斷縮短水力停留時間(HRT)來提高進水負
【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 蔡慶;張代鈞;丁佳佳;;全自養(yǎng)脫氮顆粒污泥的培養(yǎng)及脫氮性能的恢復與強化[J];中國環(huán)境科學;2014年11期

2 劉常敬;李澤兵;鄭照明;王昌穩(wěn);趙白航;李軍;;厭氧氨氧化耦合異養(yǎng)反硝化的脫氮性能及污泥性狀[J];環(huán)境工程學報;2014年08期

3 張肖靜;李冬;梁瑜海;張玉龍;何永平;范丹;張杰;;MBR-CANON工藝處理生活污水的快速啟動及群落變化[J];哈爾濱工業(yè)大學學報;2014年04期

4 胡石;甘一萍;張樹軍;韓曉宇;張亮;;一體化全程自養(yǎng)脫氮(CANON)工藝的效能及污泥特性[J];中國環(huán)境科學;2014年01期

5 王俊敏;王淑瑩;張樹軍;馬斌;念東;甘一萍;彭永臻;;低基質(zhì)條件下厭氧氨氧化生物膜和顆粒污泥脫氮性能對比研究[J];中南大學學報(自然科學版);2012年06期

6 周保昌;陸曉峰;卞曉鍇;施柳青;劉忠英;侯錚遲;;浸沒式厭氧膜生物反應器的研發(fā)及其除污效能[J];中國給水排水;2011年15期

7 賴楊嵐;周少奇;;厭氧氨氧化與反硝化的協(xié)同作用特性研究[J];中國給水排水;2010年13期

8 白玲;劉超;藍偉光;胡侃;王身相;;浸沒式雙軸旋轉(zhuǎn)厭氧膜生物反應器的膜污染機理研究[J];膜科學與技術;2010年02期

9 陳婷婷;鄭平;胡寶蘭;;厭氧氨氧化菌的物種多樣性與生態(tài)分布[J];應用生態(tài)學報;2009年05期

10 秦玉潔;周少奇;朱明石;;厭氧氨氧化反應器微生態(tài)的研究[J];環(huán)境科學;2008年06期

相關碩士學位論文 前1條

1 何永平;MBR內(nèi)生活污水的SNAD工藝啟動及微生物種群特征[D];北京工業(yè)大學;2015年

本文編號：2873497