硝化強(qiáng)化型懸浮載體的制備及其處理廢水性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-22 18:27
基于懸浮生物載體的生物膜與活性污泥復(fù)合工藝(Integrated Floating Fixed-film Activated Sludge,IFFAS)是近年來引起人們廣泛關(guān)注的一種生物脫氮工藝,其載體的性能對工藝脫氮效果起著至關(guān)重要的作用。針對目前常用的聚乙烯或聚丙烯載體通常存在的生物親和性差、掛膜困難、生物量和生物活性低以及缺乏功能性設(shè)計(jì)等問題,本論文通過對懸浮生物載體進(jìn)行表面親水、親電改性和強(qiáng)化脫氮功能性設(shè)計(jì),制備出具有生物親和性和氨氮吸附能力的硝化強(qiáng)化型載體,并對該新型載體應(yīng)用于IFFAS工藝的硝化和脫氮性能以及涉及的微生物機(jī)理進(jìn)行研究,探討并優(yōu)化相關(guān)運(yùn)行條件,進(jìn)一步提高IFFAS工藝的脫氮效率。主要研究成果如下:(1)以聚乙烯為基礎(chǔ)料,添加一定量聚季銨鹽、氧化鐵、斜發(fā)沸石和滑石粉,通過共混和螺桿擠出技術(shù)制備出硝化強(qiáng)化型懸浮生物載體。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,硝化強(qiáng)化型載體表面Zeta電位由改性前的-38.6 mV提高到11.7±1.1 mV,表面靜態(tài)水接觸角由95.1°減少至76.7°,其親電性和親水性均得到明顯改善,且其親水性隨斜發(fā)沸石含量的增加而顯著提高,此外,斜發(fā)沸石的添加可使載體...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 生物脫氮技術(shù)
1.2.1 傳統(tǒng)生物脫氮技術(shù)
1.2.2 新型生物脫氮技術(shù)
1.3 基于懸浮生物載體的生物膜與活性污泥復(fù)合工藝
1.3.1 生物膜與活性污泥復(fù)合工藝的發(fā)展歷程
1.3.2 基于懸浮生物載體的生物膜與活性污泥復(fù)合工藝的特點(diǎn)
1.3.3 基于懸浮生物載體的生物膜與活性污泥復(fù)合工藝的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀
1.4 懸浮生物載體
1.4.1 懸浮生物載體的作用和特性
1.4.2 懸浮生物載體的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀
1.5 研究目的、意義和內(nèi)容
1.5.1 研究目的和意義
1.5.2 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
2 實(shí)驗(yàn)材料和方法
2.1 載體生產(chǎn)
2.1.1 載體原料
2.1.2 載體制備所用實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.1.3 硝化強(qiáng)化型載體的制備方法
2.2 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品
2.2.2 主要儀器設(shè)備
2.2.3 污泥及實(shí)驗(yàn)用水
2.3 分析項(xiàng)目及檢測方法
2.3.1 載體表面理化性能測試
2.3.2 水質(zhì)分析方法
2.3.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法
2.3.4 載體生物性能指標(biāo)測試
3 硝化強(qiáng)化型懸浮載體表面理化性能表征及其強(qiáng)化廢水硝化的研究
3.1 硝化強(qiáng)化型懸浮載體表面理化性能表征
3.1.1 載體的親水性和親電性測試
3.1.2 載體氨氮吸附性能測試
3.2 實(shí)驗(yàn)裝置及運(yùn)行情況
3.3 不同運(yùn)行條件下IFFAS工藝的硝化效果
3.3.1 不同進(jìn)水NH4+-N濃度下NH4+-N和 COD去除情況
3.3.2 不同DO濃度下NH4+-N、COD的去除情況
3.3.3 不同HRT下 NH4+-N、COD的去除情況
3.4 氮素轉(zhuǎn)移機(jī)制
3.5 載體表面生物膜形貌
3.6 微生物群落分析
3.6.1 群落多樣性分析
3.6.2 群落結(jié)構(gòu)分析
3.7 本章小結(jié)
4 硝化強(qiáng)化型懸浮生物載體用于廢水同步硝化反硝化脫氮的研究
4.1 實(shí)驗(yàn)裝置及運(yùn)行情況
4.2 溶解氧(DO)對同步硝化反硝化脫氮效果的影響
4.2.1 不同DO濃度下COD的去除情況
4.2.2 不同DO濃度下NH4+-N的去除情況
4.2.3 不同DO濃度下TN的去除情況
4.3 碳氮比(C/N)對同步硝化反硝化脫氮效果的影響
4.3.1 不同C/N條件下COD的去除情況
4.3.2 不同C/N條件下NH4+-N的去除情況
4.3.3 不同C/N條件下TN的去除情況
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]HYBAS工藝的脫氮效能及同步硝化反硝化分析[J]. 王翥田,車明鳳,韓萍. 中國給水排水. 2018(15)
[2]含氮廢水處理技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 張偉,舒金鍇. 湖南城市學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(02)
[3]固定生物膜-活性污泥系統(tǒng)的研究及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 黃京,劉紅輝,韓曉宇,張亮,劉新春. 工業(yè)水處理. 2016(06)
[4]IFAS工藝處理市政污水的除污性能及節(jié)地潛力分析[J]. 顧升波,李振川,李藝. 中國給水排水. 2016(07)
[5]硅藻土改性載體加速移動床生物膜反應(yīng)器啟動研究[J]. 李倩,全燮,劉濤,于洪濤,白楊. 大連理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[6]污水生物處理脫氮工藝的溫室氣體排放比較[J]. 柴宏祥,楊世琪,何強(qiáng),李更生,胡學(xué)斌. 給水排水. 2014(07)
[7]氨氮廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 姜瑞,曾紅云,王強(qiáng). 環(huán)境科學(xué)與管理. 2013(06)
[8]生物膜技術(shù)在生活污水處理中的應(yīng)用[J]. 曾升泰,許志斌,胡衛(wèi)東,肖紅. 油氣田環(huán)境保護(hù). 2012(04)
[9]PVC生物填料改性與應(yīng)用[J]. 熊開生,陳志莉,莊春龍,沈小東,陳逸. 環(huán)境科技. 2011(S2)
[10]活性污泥法在污水處理中的應(yīng)用[J]. 張濤. 科技資訊. 2011(18)
博士論文
[1]基于懸浮載體的生物膜與活性污泥復(fù)合工藝脫氮除磷性能的研究[D]. 白揚(yáng).大連理工大學(xué) 2016
[2]活性污泥和生物膜復(fù)合工藝的特性及運(yùn)行效能研究[D]. 丁永偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]城市污水處理廠曝氣系統(tǒng)節(jié)能降耗影響因素及控制模式研究[D]. 王海.青島理工大學(xué) 2010
[2]聚烯烴(聚丙烯,聚乙烯)共混改性的研究[D]. 姚姍姍.青島科技大學(xué) 2006
本文編號:3243328
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 生物脫氮技術(shù)
1.2.1 傳統(tǒng)生物脫氮技術(shù)
1.2.2 新型生物脫氮技術(shù)
1.3 基于懸浮生物載體的生物膜與活性污泥復(fù)合工藝
1.3.1 生物膜與活性污泥復(fù)合工藝的發(fā)展歷程
1.3.2 基于懸浮生物載體的生物膜與活性污泥復(fù)合工藝的特點(diǎn)
1.3.3 基于懸浮生物載體的生物膜與活性污泥復(fù)合工藝的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀
1.4 懸浮生物載體
1.4.1 懸浮生物載體的作用和特性
1.4.2 懸浮生物載體的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀
1.5 研究目的、意義和內(nèi)容
1.5.1 研究目的和意義
1.5.2 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
2 實(shí)驗(yàn)材料和方法
2.1 載體生產(chǎn)
2.1.1 載體原料
2.1.2 載體制備所用實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.1.3 硝化強(qiáng)化型載體的制備方法
2.2 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品
2.2.2 主要儀器設(shè)備
2.2.3 污泥及實(shí)驗(yàn)用水
2.3 分析項(xiàng)目及檢測方法
2.3.1 載體表面理化性能測試
2.3.2 水質(zhì)分析方法
2.3.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法
2.3.4 載體生物性能指標(biāo)測試
3 硝化強(qiáng)化型懸浮載體表面理化性能表征及其強(qiáng)化廢水硝化的研究
3.1 硝化強(qiáng)化型懸浮載體表面理化性能表征
3.1.1 載體的親水性和親電性測試
3.1.2 載體氨氮吸附性能測試
3.2 實(shí)驗(yàn)裝置及運(yùn)行情況
3.3 不同運(yùn)行條件下IFFAS工藝的硝化效果
3.3.1 不同進(jìn)水NH4+-N濃度下NH4+-N和 COD去除情況
3.3.2 不同DO濃度下NH4+-N、COD的去除情況
3.3.3 不同HRT下 NH4+-N、COD的去除情況
3.4 氮素轉(zhuǎn)移機(jī)制
3.5 載體表面生物膜形貌
3.6 微生物群落分析
3.6.1 群落多樣性分析
3.6.2 群落結(jié)構(gòu)分析
3.7 本章小結(jié)
4 硝化強(qiáng)化型懸浮生物載體用于廢水同步硝化反硝化脫氮的研究
4.1 實(shí)驗(yàn)裝置及運(yùn)行情況
4.2 溶解氧(DO)對同步硝化反硝化脫氮效果的影響
4.2.1 不同DO濃度下COD的去除情況
4.2.2 不同DO濃度下NH4+-N的去除情況
4.2.3 不同DO濃度下TN的去除情況
4.3 碳氮比(C/N)對同步硝化反硝化脫氮效果的影響
4.3.1 不同C/N條件下COD的去除情況
4.3.2 不同C/N條件下NH4+-N的去除情況
4.3.3 不同C/N條件下TN的去除情況
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]HYBAS工藝的脫氮效能及同步硝化反硝化分析[J]. 王翥田,車明鳳,韓萍. 中國給水排水. 2018(15)
[2]含氮廢水處理技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 張偉,舒金鍇. 湖南城市學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(02)
[3]固定生物膜-活性污泥系統(tǒng)的研究及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 黃京,劉紅輝,韓曉宇,張亮,劉新春. 工業(yè)水處理. 2016(06)
[4]IFAS工藝處理市政污水的除污性能及節(jié)地潛力分析[J]. 顧升波,李振川,李藝. 中國給水排水. 2016(07)
[5]硅藻土改性載體加速移動床生物膜反應(yīng)器啟動研究[J]. 李倩,全燮,劉濤,于洪濤,白楊. 大連理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[6]污水生物處理脫氮工藝的溫室氣體排放比較[J]. 柴宏祥,楊世琪,何強(qiáng),李更生,胡學(xué)斌. 給水排水. 2014(07)
[7]氨氮廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 姜瑞,曾紅云,王強(qiáng). 環(huán)境科學(xué)與管理. 2013(06)
[8]生物膜技術(shù)在生活污水處理中的應(yīng)用[J]. 曾升泰,許志斌,胡衛(wèi)東,肖紅. 油氣田環(huán)境保護(hù). 2012(04)
[9]PVC生物填料改性與應(yīng)用[J]. 熊開生,陳志莉,莊春龍,沈小東,陳逸. 環(huán)境科技. 2011(S2)
[10]活性污泥法在污水處理中的應(yīng)用[J]. 張濤. 科技資訊. 2011(18)
博士論文
[1]基于懸浮載體的生物膜與活性污泥復(fù)合工藝脫氮除磷性能的研究[D]. 白揚(yáng).大連理工大學(xué) 2016
[2]活性污泥和生物膜復(fù)合工藝的特性及運(yùn)行效能研究[D]. 丁永偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]城市污水處理廠曝氣系統(tǒng)節(jié)能降耗影響因素及控制模式研究[D]. 王海.青島理工大學(xué) 2010
[2]聚烯烴(聚丙烯,聚乙烯)共混改性的研究[D]. 姚姍姍.青島科技大學(xué) 2006
本文編號:3243328
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