本文關(guān)鍵詞：顆粒有機(jī)物在脫氮除磷工藝中的水解及產(chǎn)物供碳效能研究

  更多相關(guān)文章： 低碳氮比 城市污水 顆粒有機(jī)物 溶解性有機(jī)物 脫氮除磷

【摘要】：對(duì)于低碳氮比城市污水,如何高效地利用污水中碳源是提高污水脫氮除磷效果的關(guān)鍵。顆粒有機(jī)物作為污水中重要的碳源組成,若能很好地被利用,就能以最低的代價(jià)解決生物處理面臨碳源匱乏的一大難題。本文以脫氮除磷方式運(yùn)行的SBR工藝為基礎(chǔ),通過(guò)設(shè)置對(duì)比試驗(yàn),深入研究脫氮除磷工藝中顆粒有機(jī)物的水解過(guò)程及其產(chǎn)物對(duì)脫氮除磷的供碳作用,并進(jìn)一步分析了進(jìn)水初沉?xí)r間、進(jìn)水有機(jī)物類(lèi)型及濃度對(duì)顆粒有機(jī)物供碳作用的影響,為顆粒有機(jī)物作為碳源的實(shí)際應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。研究結(jié)果表明：(1)用SBR工藝處理低碳氮比(C/N=2.5,顆粒有機(jī)物濃度150-200mg/L)城市污水,溶解性有機(jī)物沿程總量及分布發(fā)生明顯變化,且在缺氧階段去除率達(dá)到70%左右,部分顆粒有機(jī)物可被逐步水解成小分子量有機(jī)物供微生物利用。對(duì)照實(shí)驗(yàn)表明,進(jìn)水中DOM的濃度大約為34mg/L,其分子量主要分布在300-1kD,約占50.89%,經(jīng)過(guò)攪拌后,進(jìn)水中有無(wú)顆粒有機(jī)物的反應(yīng)器中DOM濃度分別下降到13mg/L、7mg/L,且各區(qū)間分布差異較大,經(jīng)過(guò)曝氣后,DOM濃度分別為10mg/L、7mg/L左右,出水中DOM基本維持在7mg/L以下；顆粒有機(jī)物使得反應(yīng)器在缺氧攪拌階段結(jié)束時(shí)300D、0.1～0.45μm范圍內(nèi)的有機(jī)物含量分別增加了1.52mg/L、1.39mg/L,好氧階段結(jié)束分子量300D、10wD-0.1μm的有機(jī)物含量也明顯高于對(duì)比組。(2)推算顆粒有機(jī)物在SBR反應(yīng)器中的脫氮除磷供碳量,得到對(duì)于低碳氮比城市污水(C/N=2.5,顆粒有機(jī)物濃度150-200mg/L),進(jìn)水中顆粒有機(jī)物的COD為2208mg/L時(shí),相應(yīng)的N03-N去除量較對(duì)照組增加了585mg/L,顆粒有機(jī)物中參與脫氮作用的有20.475mg/L,占進(jìn)水中總顆粒有機(jī)物的9.27%,推算顆粒有機(jī)物的脫氮供碳量為0.0265mgNO3--N/mgPOM; TP去除量增加了0.67mg/L,推算出顆粒有機(jī)物中參與除磷作用的有14.94mg/L,占進(jìn)水中總顆粒有機(jī)物的6.77%,顆粒有機(jī)物的除磷率為0.003mgTP/mgPOM。(3)進(jìn)水初沉?xí)r間的改變對(duì)SBR反應(yīng)器中溶解性COD的去除無(wú)明顯影響,對(duì)TN、TP去除影響較大,在10min、30min時(shí)最明顯,但隨著進(jìn)水沉降時(shí)間的延長(zhǎng),TN、TP去除率提高不明顯。對(duì)照試驗(yàn)表明,污水中溶解性COD去除率在40%-90%之間上下浮動(dòng),變化趨勢(shì)基本一致；進(jìn)水沉淀0min、10min、30min、1h、2h的TN去除率較對(duì)照組分別提高了20%、23%、25%、10%、10%左右,TP去除率分別提高了18%、22%、20%、8%、3%左右。其中,DOM脫氮貢獻(xiàn)率在0.06～0.07mgTN/mgDOM, POM脫氮貢獻(xiàn)率在0.04～0.06mgTN/mgPOM,在進(jìn)水經(jīng)過(guò)10-30min的沉淀后,其自身顆粒有機(jī)物的脫氮率能達(dá)到0.055mgTN/mgDOM以上；DOM除磷貢獻(xiàn)率在00067～0.0085mgTP/mgDOM, POM除磷貢獻(xiàn)率在0.0006～0.0049mgTP/mgPOM。(4)不同類(lèi)型及濃度的有機(jī)物對(duì)城市污水脫氮除磷效果的貢獻(xiàn)存在很大的差別。進(jìn)水有機(jī)物類(lèi)型分別為DOM+POM、DOM、POM時(shí),其TN去除率依次遞減,分別約為38.36%、36.59%、12.46%,且隨著POM濃度增加,TN去除率增加,進(jìn)水為DOM+3POM時(shí),TN去除率最高,為72.7%；TP平均去除率分別約為65.38%、54.56%、53.23%,進(jìn)水為POM+DOM時(shí),其TP去除率比進(jìn)水中只有DOM或POM高10%左右。(5)溶解性有機(jī)物的存在一定程度上限制了顆粒性有機(jī)物脫氮供碳作用的進(jìn)行。在含溶解性有機(jī)物的進(jìn)水中加入等COD的顆粒性有機(jī)物,其TN去除率只提高了1.77%,此時(shí)顆粒性有機(jī)物的脫氮貢獻(xiàn)率為0012mgTN/mgPOM,而當(dāng)進(jìn)水中只有等COD的顆粒性有機(jī)物時(shí),其TN去除率卻有12.46%,顆粒性有機(jī)物的脫氮貢獻(xiàn)率為0.066mgTN/mgPOM。(6)溶解性有機(jī)物的存在一定程度上限制了顆粒性有機(jī)物除磷作用的進(jìn)行,且無(wú)溶解性有機(jī)物存在時(shí),顆粒性有機(jī)物的除磷貢獻(xiàn)率可等于甚至超過(guò)溶解性有機(jī)物。改變進(jìn)水中有機(jī)物類(lèi)型及濃度,顆粒性有機(jī)物的除磷貢獻(xiàn)率在0.003～0.025mgTP/mgPOM之間,而溶解性有機(jī)物約為0015mgTP/mgDOM,近似推算得到,顆粒有機(jī)物的貢獻(xiàn)率在無(wú)/有等COD的溶解性有機(jī)物的比值約為4.9。
【關(guān)鍵詞】：低碳氮比 城市污水 顆粒有機(jī)物 溶解性有機(jī)物 脫氮除磷
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：X703
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 符號(hào)說(shuō)明11-12
• 1. 緒論12-22
• 1.1 綜述12-19
• 1.1.1 城市污水中有機(jī)物性質(zhì)12-14
• 1.1.2 污染物在脫氮除磷工藝中的去除理論概述14-17
• 1.1.3 顆粒有機(jī)物的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-19
• 1.2 課題的提出19-20
• 1.3 研究目的與內(nèi)容20-21
• 1.3.1 研究目的20
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容20-21
• 1.4 技術(shù)路線21-22
• 2. 顆粒有機(jī)物的水解及產(chǎn)物分析22-35
• 2.1 材料與方法22-26
• 2.1.1 試驗(yàn)裝置22-24
• 2.1.2 試驗(yàn)用水與污泥24
• 2.1.3 試驗(yàn)方法24-26
• 2.2 結(jié)果與討論26-33
• 2.2.1 物理作用對(duì)顆粒有機(jī)物的水解過(guò)程影響分析26-30
• 2.2.2 顆粒有機(jī)物在脫氮除磷工藝中水解過(guò)程分析30-32
• 2.2.3 顆粒有機(jī)物的水解過(guò)程分析32-33
• 2.3 本章小結(jié)33-35
• 3. 顆粒有機(jī)物水解產(chǎn)物對(duì)脫氮效果的影響35-57
• 3.1 材料與方法35-38
• 3.1.1 試驗(yàn)裝置35
• 3.1.2 試驗(yàn)用水與污泥35-36
• 3.1.3 試驗(yàn)方法36-38
• 3.2 結(jié)果與討論38-54
• 3.2.1 顆粒有機(jī)物水解產(chǎn)物脫氮效果分析38-40
• 3.2.2 初沉?xí)r間對(duì)顆粒有機(jī)物水解產(chǎn)物脫氮效果的影響40-48
• 3.2.3 進(jìn)水有機(jī)物類(lèi)型及濃度對(duì)顆粒有機(jī)物水解產(chǎn)物脫氮效果的影響48-54
• 3.3 本章小結(jié)54-57
• 4. 顆粒有機(jī)物水解產(chǎn)物對(duì)除磷效果的影響57-67
• 4.1 材料與方法57-58
• 4.1.1 試驗(yàn)裝置57
• 4.1.2 試驗(yàn)用水與污泥57
• 4.1.3 試驗(yàn)方法57-58
• 4.2 結(jié)果與討論58-65
• 4.2.1 顆粒有機(jī)物水解產(chǎn)物除磷效能分析58-60
• 4.2.2 初沉?xí)r間對(duì)顆粒有機(jī)物水解產(chǎn)物除磷效果的影響60-62
• 4.2.3 進(jìn)水有機(jī)物類(lèi)型及濃度對(duì)顆粒有機(jī)物水解產(chǎn)物除磷效果的影響62-65
• 4.3 本章小結(jié)65-67
• 5. 結(jié)論與建議67-71
• 5.1 結(jié)論67-70
• 5.2 建議70-71
• 參考文獻(xiàn)71-74
• 致謝74-75
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄75-76

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