【摘要】：隨著水體中氮素污染日益嚴(yán)重,已經(jīng)影響到了人類健康,為此我國控制N、P的排放也越來越嚴(yán)格。新的排放標(biāo)準(zhǔn)對脫氮工藝提出了更高的要求,傳統(tǒng)脫氮工藝已無法滿足可持續(xù)發(fā)展的要求,經(jīng)濟(jì)高效的新型脫氮工藝亟需開發(fā)。全程自養(yǎng)脫氮(CANON)工藝相比于傳統(tǒng)生物脫氮工藝,其具有節(jié)能、無需添加額外有機(jī)碳源、運(yùn)行費用低、無污染等優(yōu)點。目前CANON工藝已在高氨氮廢水應(yīng)用領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,在低氨氮廢水處理領(lǐng)域的應(yīng)用尚在探索階段。CANON工藝處理低氨氮廢水的快速啟動方法、工藝的長期穩(wěn)定運(yùn)行效果是目前研究的熱點。為了探究CANON工藝是否能應(yīng)用于低氨氮生活廢水處理,本實驗選擇新型復(fù)合式折流板(HABR)作為反應(yīng)器,并分別以普通活性污泥和厭氧氨氧化污泥作為種泥,通過逐漸縮短HRT的方式啟動CANON工藝,考察不同啟動方式下CANON工藝運(yùn)行特性異同,以期尋找更為適宜的低氨氮廢水CANON工藝啟動方式,為CANON工藝在生活污水中的應(yīng)用提供借鑒。本實驗研究過程主要分兩個階段:第一階段為CANON反應(yīng)器Ⅰ的快速啟動和運(yùn)行效能研究。將普通活性污泥接種于反應(yīng)器中,在NH_4~+-N:38~40 mg/L,水溫:28~32℃,PH:7.3~7.9的條件下,通過逐步縮短水力停留時間(HRT)啟動反應(yīng)器,考察了啟動階段和穩(wěn)定運(yùn)行階段,氮素的去除情況和沿程參數(shù)的變化,由此進(jìn)一步探究CANON工藝的脫氮效能。研究結(jié)果如下:(1)新型HABR反應(yīng)器Ⅰ經(jīng)過88天的穩(wěn)定運(yùn)行,成功地快速啟動了CANON工藝,之后又持續(xù)運(yùn)行到188d。在反應(yīng)器Ⅰ穩(wěn)定運(yùn)行時,反應(yīng)器NH_4~+-N出水維持在1.8mg/L以下,TN出水維持在9.7mg/L以下,并趨于穩(wěn)定,去除率分別達(dá)到93%和81%,總氮去除負(fù)荷達(dá)到0.14kg/(m~3×d),可以看出該反應(yīng)器具有高效脫氮、可以穩(wěn)定運(yùn)行等優(yōu)點。(2)在穩(wěn)定運(yùn)行階段,NH_4~+-N與TN濃度在反應(yīng)器Ⅰ沿程逐漸降低,厭氧氨氧化菌等微生物的活性會受到pH的影響,pH的變化可間接反映出反應(yīng)器Ⅰ內(nèi)亞硝化與厭氧氨氧化反應(yīng)的情況。并且MLSS的變化與NH_4~+-N濃度的變化呈正相關(guān)。(3)經(jīng)過77d的運(yùn)行控制,對進(jìn)水NH_4~+-N濃度進(jìn)行改變,NH_4~+-N去除率為94%,TN去除率達(dá)到83%�？梢钥闯鲈谔幚鞱H_4~+-N濃度為20~85mg/L的生活污水時,反應(yīng)器Ⅰ的脫氮性能良好。第二階段CANON反應(yīng)器Ⅱ的快速啟動和運(yùn)行效能研究。將厭氧氨氧化污泥接種于反應(yīng)器中,此時主要的參數(shù)如下,NH_4~+-N:48~51 mg/L,水溫:29~31℃,PH:7.3~7.7,通過逐步縮短水力停留時間(HRT)啟動反應(yīng)器,考察了啟動階段和穩(wěn)定階段,氮素的去除情況和沿程參數(shù)的變化,和CANON工藝的脫氮效能。得出以下內(nèi)容:(1)在水溫為29~31℃,pH為7.3~7.7,經(jīng)過113d的培養(yǎng)馴化,反應(yīng)器Ⅱ成功啟動CANON工藝。在反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行中,出水NH_4~+-N的平均濃度為2.46 mg/L,出水TN的平均濃度為11.21 mg/L,平均去除率分別達(dá)到92%與76%,總氮去除負(fù)荷為0.21kg/m~3·d。(2)在穩(wěn)定運(yùn)行階段,反應(yīng)器Ⅱ沿程中的pH先升后降,說明在前段發(fā)生厭氧氨氧化反應(yīng),第三格開始出現(xiàn)下降,說明厭氧氨氧化反應(yīng)的速率受到了NH_4~+-N和NO2--N濃度降低的影響。反應(yīng)器Ⅱ中MLSS的變化與NH_4~+-N濃度的變化呈正相關(guān)。對CANON工藝的啟動時間、運(yùn)行效果、沿程參數(shù)及兩種反應(yīng)器內(nèi)微生物形態(tài)特征做了比較。研究結(jié)果如下:(1)反應(yīng)器Ⅰ啟動時間更短,并且啟動過程中脫氮效果要略優(yōu)于反應(yīng)器Ⅱ。(2)反應(yīng)器Ⅰ穩(wěn)定運(yùn)行階段反應(yīng)器的出水NH_4~+-N、TN分別穩(wěn)定在1.8mg/L和9.7mg/L以下,NH_4~+-N及TN去除率分別達(dá)到93%、81%。反應(yīng)器Ⅱ穩(wěn)定運(yùn)行階段反應(yīng)器的出水中NH_4~+-N、TN分別穩(wěn)定在2.95 mg/L、11.78 mg/L,NH_4~+-N及TN去除率分別達(dá)到92%和76%。反應(yīng)器Ⅰ脫氮效果優(yōu)于略優(yōu)于反應(yīng)器Ⅱ。(3)由掃描電鏡可以看出,兩個反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行階段,生物膜微生物形態(tài)結(jié)構(gòu)非常相似,主要為球形和橢球形菌,猜測為反應(yīng)器中同時存在的AOB與AnAOB,且同為優(yōu)勢菌群。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：河南師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：X799.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2446115