本文選題：部分亞硝化-厭氧氨氧化工藝 + 溫度��； 參考：《蘇州科技大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：部分亞硝化-厭氧氨氧化工藝(PN-Anammox)是一種新型生物脫氮工藝,厭氧氨氧化(ANAMMOX)是一種新型的脫氮技術(shù),具有經(jīng)濟高效、環(huán)境友好、脫氮潛力較高等優(yōu)點。據(jù)目前的文獻報道,實驗室規(guī)模的厭氧氨氧化反應(yīng)器脫氮效能達到76.5 kg·m~(-3)·d~(-1)以上。基于厭氧氨氧化的PN-ANAMMOX為代表的生物自養(yǎng)脫氮聯(lián)合工藝受到國內(nèi)外研究學(xué)者的廣泛關(guān)注。與傳統(tǒng)生物脫氮工藝相比,PN-ANAMMOX工藝具有容積負荷高、能源消耗少、污泥產(chǎn)量低等優(yōu)點,已成為當前生物脫氮領(lǐng)域的熱點。PN-ANAMMOX工藝反應(yīng)條件苛刻,為了使兩者功能菌發(fā)揮其最大效能,需要將常溫廢水加熱至35℃左右,這部分的能耗不亞于傳統(tǒng)生物脫氮工藝。為了發(fā)揮PN-ANAMMOX聯(lián)合工藝的優(yōu)勢,對PN-ANAMMOX工藝的控溫優(yōu)化就顯得尤為重要。實際廢水中會含有一定的鹽度,適量的鹽具有加快酶促反應(yīng),維持膜平衡和調(diào)解滲透壓的重要作用,但高濃度的鹽類物質(zhì)會引起廢水滲透壓升高,過高的滲透壓會降低微生物活性,甚至導(dǎo)致微生物死亡,因此需研究該工藝的最適鹽度。本研究的主要目的是開展系統(tǒng)的試驗研究,通過對PN-ANAMMOX工藝反應(yīng)的適宜運行的溫度、鹽度的優(yōu)化,來提高脫氮效率。通過對PN-ANAMMOX反應(yīng)器在常溫下逐步降溫的條件下氮素轉(zhuǎn)化效率的測定,確定各區(qū)域?qū)囟鹊哪褪軛l件,明確溫度變化首先對哪個區(qū)的氮素轉(zhuǎn)化效能產(chǎn)生影響,先受到影響的區(qū)域的氮素轉(zhuǎn)化效能的下降幅度的大小,從而確定溫度重點影響哪個區(qū)域,找到PN-ANAMMOX工藝最經(jīng)濟的溫度從而確定低溫下調(diào)控措施。通過對PN-ANAMMOX反應(yīng)器在不同鹽度下氮素轉(zhuǎn)化效率的測定,明確鹽度對各區(qū)域脫氮效能的影響,確定各區(qū)域?qū)}度的耐受條件,得出在鹽度沖擊過程中的調(diào)控措施。采用具有回流的部分亞硝化和厭氧氨氧化串聯(lián)工藝,利用季節(jié)更替時溫度的變化,研究了逐步降溫對各區(qū)域脫氮能力的影響。結(jié)果表明,當溫度降低到25℃時,聯(lián)合工藝的整體脫氮速率下降幅度較大,由1 kg·m~(-3)·d~(-1)下降到0.5 kg·m~(-3)·d~(-1);厭氧區(qū)脫氮速率開始明顯下降,由18 kg·m~(-3)·d~(-1)下降到9 kg·m~(-3)·d~(-1)。當溫度降低到20℃時,亞硝化區(qū)的氮轉(zhuǎn)化速率開始明顯下降,由0.9 kg·m~(-3)·d~(-1)下降到0.2kg·m~(-3)·d~(-1),此時聯(lián)合工藝的脫氮速率下降幅度并沒有那么明顯。此時,出水NO_3--N的濃度迅速增大,表明AOB的優(yōu)勢生長被打破,NOB開始大量增長。運用Arrhenius公式對聯(lián)合工藝整體脫氮速率及各個區(qū)域脫氮速率與溫度的關(guān)系進行非線性擬合,厭氧區(qū)脫氮速率的溫度特征系數(shù)比亞硝化區(qū)氮轉(zhuǎn)化速率的溫度特征系數(shù)大,表明溫度對厭氧氨氧化的效能影響更大,整個聯(lián)合工藝的脫氮效能與厭氧區(qū)的脫氮效能更相近,聯(lián)合工藝的脫氮速率由厭氧氨氧化過程限制。采用人工配水,進行鹽度對PN-Anammox聯(lián)合工藝的脫氮速率的實驗研究。研究結(jié)果表明5 g.L~(-1)的鹽度對PN-Anammox聯(lián)合工藝的整體脫氮速率、亞硝化區(qū)的氮轉(zhuǎn)化速率以及厭氧區(qū)脫氮速率都有促進作用。10 g.L~(-1)的鹽度對ANAMMOX的脫氮速率已經(jīng)有抑制作用,10 g.L~(-1)的鹽度對PN-ANAMMOX工藝以及亞硝化部分依然有促進作用。到20 g.L~(-1)的鹽度對PN-ANAMMOX工藝亞硝區(qū)的氮轉(zhuǎn)化速率也開始有抑制作用。25 g.L~(-1)的鹽度對PN-Anammox工藝聯(lián)合工藝的整體脫氮速率有很強的抑制,低于未加鹽度時聯(lián)合工藝脫氮速率的一半。在鹽度為20 g.L~(-1)時初始曝氣量是340 L.h~(-1),亞硝化區(qū)好氧氮轉(zhuǎn)化速率是0.7 kg·m~(-3)·d~(-1),曝氣量逐漸提升至500L.h~(-1),亞硝化區(qū)好氧氮轉(zhuǎn)化速率升高到0.9 kg·m~(-3)·d~(-1)。繼續(xù)提升曝氣量,亞硝化區(qū)好氧氮轉(zhuǎn)化速率不再提升。在鹽度高達25 g.L~(-1)時,增大曝氣量也無法提高反應(yīng)速率。做完鹽度對PN-Anammox工藝的影響實驗后進行恢復(fù)實驗。沒有加入鹽度時亞硝化區(qū)的好氧氮轉(zhuǎn)化速率是0.8 kg·m~(-3)·d~(-1),剛啟動時亞硝化區(qū)的好氧氮轉(zhuǎn)化速率是0.2 kg·m~(-3)·d~(-1),反應(yīng)器運行11天,亞硝化過程恢復(fù)的較好,好氧氮轉(zhuǎn)化速率升高到0.6 kg·m~(-3)·d~(-1),到第20天,好氧氮轉(zhuǎn)化速率升高到1 kg·m~(-3)·d~(-1)。沒有加入鹽度時PN-ANAMMOX聯(lián)合工藝的整體脫氮速率是0.8 kg·m~(-3)·d~(-1),受到鹽度沖擊后聯(lián)合工藝的整體脫氮速率下降到0.4 kg·m~(-3)·d~(-1),恢復(fù)20天后,PN-Anammox聯(lián)合工藝的整體脫氮速率恢復(fù)到原先的0.8 kg·m~(-3)·d~(-1)。
[Abstract]:In order to improve the nitrogen conversion efficiency , it is very important to study the effect of temperature and salinity on the nitrogen conversion efficiency of PN - ANAM1 reactor . The effect of salinity on the denitrification rate of PN - Anammox process is much higher than that in the anaerobic zone . The results show that the rate of denitrification in the nitrosation zone is more similar to that of the anaerobic zone . The results show that the salinity of the whole combined process has a higher effect on the nitrogen conversion rate of the N - Anammox process . The results show that the salinity of the whole combined process is higher than that of the anaerobic zone . The rate of denitrification in the nitrosation zone is increased to 0.9 kg 路 m ~ ( -1 ) . The rate of aerobic nitrogen conversion in the nitrosation zone is 0.8 kg 路 m ~ ( -1 ) .
【學(xué)位授予單位】：蘇州科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：X703

【參考文獻】

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2 苗蕾;王凱;王淑瑩;李忠明;朱如龍;彭永臻;;垃圾滲濾液中有機物對其厭氧氨氧化的影響[J];東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2014年05期

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本文編號：2062749