【摘要】：以印染廢水為主的污水處理廠廢水組分復(fù)雜、水質(zhì)波動(dòng)大、有機(jī)物難降解、可生化性差,二級(jí)處理往往難以達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。污水廠普遍面臨著提標(biāo)改造問題,因而在二級(jí)處理基礎(chǔ)上發(fā)展深度處理工藝是污水廠改造的常用方法。本研究將零價(jià)鐵(Fe~0)分別與陶粒、活性炭組合成一體化的曝氣生物濾池(BAF),以陶粒BAF作為參比,印染廢水的二級(jí)出水作為處理對(duì)象,通過單因素實(shí)驗(yàn)優(yōu)化工藝參數(shù),確定最佳條件,考察Fe~0和填料特性對(duì)BAF去碳脫氮除磷能力的影響;同時(shí)對(duì)比各反應(yīng)器沿濾層高度污染物濃度變化規(guī)律,評(píng)價(jià)Fe~0和填料特性對(duì)污染物質(zhì)在BAF內(nèi)降解過程的影響;系統(tǒng)分析各反應(yīng)器微生物的群落結(jié)構(gòu),探討Fe~0和填料特性對(duì)微生物群落組成的影響,解釋BAF處理效能和微生物特性之間的關(guān)聯(lián)。主要得出以下結(jié)論:(1)采用自然富集+馴化的啟動(dòng)方式可以實(shí)現(xiàn)BAF在一個(gè)月內(nèi)成功掛膜,啟動(dòng)完成后3個(gè)BAF的出水COD、NH_3-N濃度分別低于18 mg/L、2 mg/L,去除率分別達(dá)到67.3%、87.5%以上,去碳硝化效果陶粒BAFFe~0+陶粒BAFFe~0+活性炭BAF。通過觀察填料表面生物相發(fā)現(xiàn),陶粒BAF填料上以球菌、桿菌和絲狀菌為主,其中絲狀菌作為生物膜結(jié)構(gòu)的支撐骨架;Fe~0+陶粒BAF填料上絲狀菌較少,多以桿菌和球菌為主,生物膜覆蓋較厚;Fe~0+活性炭BAF填料上主要是球菌和桿菌,也有少部分絲狀菌分布在生物膜周圍。(2)通過單因素實(shí)驗(yàn)確定陶粒BAF、Fe~0+陶粒BAF、Fe~0+活性炭BAF去除COD、SOP、TN的最佳工藝條件為:p H=7、氣水比為5:1、HRT=8 h、C/N=8.5。在此條件下,陶粒BAF對(duì)三者的去除率可分別達(dá)到76%、62.7%、29.7%。Fe~0+陶粒BAF對(duì)三者的去除率可分別達(dá)到81.6%、97%、57.4%、Fe~0+活性炭BAF對(duì)三者的去除率可分別達(dá)到84.5%、97%、68.7%。相應(yīng)出水COD、SOP、TN濃度均滿足GB18918-2002中一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)�？傮w處理效果陶粒BAFFe~0+陶粒BAFFe~0+活性炭BAF,說明在Fe~0和活性炭填料可以有效提升BAF的處理效能。(3)通過對(duì)BAF不同高度的p H、DO、COD、SOP、各形態(tài)氮素、生物量、有機(jī)物變化情況可以看出,陶粒BAF的碳化反應(yīng)發(fā)生在0~40 cm段,硝化反應(yīng)主要發(fā)生在0~40 cm段,生物除磷主要發(fā)生在0~80 cm段,TN去除段不明顯,生物量隨高度上升呈現(xiàn)降低趨勢,出水有機(jī)物以四氫呋喃為主;Fe~0-BAF的碳化反應(yīng)主要發(fā)生在0~60cm段,其中50~60段反應(yīng)速率較快,硝化反應(yīng)主要發(fā)生在0~50 cm段,化學(xué)除磷耦合生物除磷主要發(fā)生在0~40 cm段,TN去除主要發(fā)生在0~50 cm段以及70~100 cm段,生物量隨高度上升呈現(xiàn)先降低再升高最后再降低趨勢,出水有機(jī)物四氫呋喃含量有較大程度的減少。Fe~0-BAF的溶出鐵主要以Fe3+形式存在,水體中含量較少,大部分已被生物膜吸附截留,在濾池中部,溶液中的總Fe含量約為1.8 mg/L左右,生物膜上的總Fe含量可以達(dá)到30 mg/g以上。BAF反沖洗后性能恢復(fù)時(shí)間Fe~0-BAF約為9 h、陶粒BAF大于24 h。(4)含鐵BAF的微生物豐度和多樣性會(huì)減少,但體系內(nèi)的優(yōu)勢菌得到富集強(qiáng)化,雜菌的相對(duì)豐度減少;鐵離子可以提高與硝化、反硝化作用關(guān)系密切的變形菌門(Proteohacteria)、硝化螺旋菌門(Nitrospirae)共7.4%的相對(duì)豐度;鐵離子還可以提高反硝化菌屬如假單胞菌屬(Pseudomonas)、生絲單孢菌屬(Hyphomonas)、紅桿菌屬(Rhodobacter)等的相對(duì)豐度。Fe~0+活性炭BAF中能夠進(jìn)行反硝化作用的擬桿菌門(Bacteroidetes)的相對(duì)豐度遠(yuǎn)大于其他BAF,驗(yàn)證了Fe~0+活性炭BAF擁有更好的脫氮性能。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：X791

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2354537