針對(duì)高含硫含氮有機(jī)廢水的水質(zhì)特征和現(xiàn)有生物處理技術(shù)工藝系統(tǒng)復(fù)雜,運(yùn)行操作成本高,氮硫去除能力低下等難點(diǎn)問題,利用生物高新技術(shù),提出了一種革新性的碳氮硫同步脫除集成技術(shù),其技術(shù)核心是硫酸鹽還原-有機(jī)物厭氧氧化工藝(sulfate reduction and carbon removal, SR-CR)和自養(yǎng)-異養(yǎng)微生物聯(lián)合反硝化脫硫工藝(denitrifying sulfide removal, DSR)的優(yōu)化組合,實(shí)現(xiàn)了有機(jī)物、硫酸鹽和氨氮的高效同步去除,并回收單質(zhì)硫和沼氣,消除了二次環(huán)境污染,是一種高效、低耗、低排、穩(wěn)定、實(shí)用化一體化的集成技術(shù)。 本研究圍繞著有機(jī)廢水同步脫硫脫氮組合工藝運(yùn)行特性及關(guān)鍵影響因素展開工作,深入探討了硫酸鹽還原-有機(jī)物厭氧氧化工藝單元同步硫酸鹽還原、有機(jī)物去除特性,自養(yǎng)-異養(yǎng)微生物聯(lián)合反硝化脫硫工藝單元運(yùn)行特性和動(dòng)力學(xué)模型,基于此考察了不同負(fù)荷條件下硫酸鹽還原-有機(jī)物厭氧氧化與自養(yǎng)-異養(yǎng)微生物聯(lián)合反硝化脫硫組合工藝硫氮同步脫除效果和關(guān)鍵影響因素,為含硫含氮有機(jī)廢水的處理提供了的理論依據(jù)和技術(shù)支持。 針對(duì)硫酸鹽還原有機(jī)物厭氧氧化單元工藝,采用EGSB反應(yīng)器,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)甲烷顆粒污泥接種、初始不加硫酸鹽的方式能夠?qū)崿F(xiàn)高效同步硫酸鹽還原和有機(jī)物去除。在有機(jī)物負(fù)荷(OLR)為5.0kgCOD/(m3·d)、碳硫比(COD/SO42-)為10:3條件下, COD、總有機(jī)物(TOC)、硫酸鹽的去除率分別可達(dá)80%、91.6%、96%。 針對(duì)自養(yǎng)-異養(yǎng)微生物聯(lián)合反硝化脫硫單元工藝,分別探討了碳硫比、硫化物濃度和亞硝酸鹽對(duì)脫硫脫氮效果的影響,發(fā)現(xiàn)亞硝酸鹽濃度高達(dá)190mgN/L時(shí),AH-DSR單元運(yùn)行效果依然較好,污染物去除率均超過90%,單質(zhì)硫產(chǎn)率高達(dá)100%,從而證明“短程反硝化脫硫”可行性,提出“短程反硝化脫硫”工藝,該工藝具有節(jié)省外加碳源、降低曝氣能耗、縮短反應(yīng)時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)。 以活性污泥模型(ASM1)為基礎(chǔ),結(jié)合自養(yǎng)-異養(yǎng)微生物聯(lián)合反硝化脫硫單元的運(yùn)行效果,引入競爭函數(shù)和抑制函數(shù),采用Aquasim2.0建立了“反硝化脫硫”動(dòng)力學(xué)模型,并以此為基礎(chǔ)預(yù)測了高濃度硫化物和碳硫比對(duì)反硝化脫硫單元的影響,指導(dǎo)工藝的運(yùn)行。結(jié)果表明,S2-低于1100 mgS/L,碳硫比介于0.5~3.0對(duì)于反硝化脫硫單元的運(yùn)行是有利的。 將硫酸鹽還原-有機(jī)物厭氧氧化單元與自養(yǎng)-異養(yǎng)微生物聯(lián)合反硝化脫硫單元串聯(lián)運(yùn)行,考察有機(jī)廢水同步脫硫脫氮組合工藝運(yùn)行效能。發(fā)現(xiàn)有機(jī)物負(fù)荷(OLR)、硫酸鹽負(fù)荷(SLR)、硝酸鹽負(fù)荷(NLR)分別為5.0kgCOD/(m3·d)、0.33 kgS/(m3·d)、0.033 kgN/(m3·d)和5.0kgCOD/(m3·d)、0.5kgS/(m3·d)、0.14kgN/(m3·d)條件下, COD、硫酸鹽、硝酸鹽的去除率分別可達(dá)91%、98%、99%和93%、92%、99%,理論單質(zhì)硫產(chǎn)量高達(dá)0.30 kgS/(m3·d)和0.39kgS/(m3·d)。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2010
【中圖分類】：X703
【部分圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文酸鹽還原的發(fā)生會(huì)導(dǎo)致COD去除率有所下降，這是因?yàn)榱蛩猁}還原烷過程產(chǎn)生抑制，而這種抑制又可以分為基質(zhì)的競爭抑制和硫化物的在階段III和階段IV中，提高硫酸鹽負(fù)荷后，COD去除率降低幅度比出水參數(shù)如TOC、pH、VFA、容積產(chǎn)甲烷率等亦未見有異常明顯的波甲烷受硫化物毒性抑制影響比較小，硫酸鹽還原菌與產(chǎn)甲烷菌之間主爭的關(guān)系。硫酸鹽還原菌與產(chǎn)甲烷菌競爭有機(jī)碳源，將硫酸鹽還原為硫物仍作為COD的形式存在于出水中，使COD去除率有所下降。全文數(shù)據(jù)庫 2011年 第04期 工程科技Ⅰ輯

第 3 章 硫酸鹽還原工藝單元運(yùn)行特性了階段V，盡管硫酸鹽負(fù)荷進(jìn)一步增加到 1.5 kgSO42-/(m3·d)，TOC去不明顯，其平均值為 91.6%，較階段IV下降 1.2%。由此可知，硫酸產(chǎn)甲烷菌競爭有機(jī)碳源將硫酸鹽還原為硫化物，雖然導(dǎo)致出水COD、率有所下降，但TOC的去除率卻略有提高，說明此條件下硫酸鹽還原菌二者的協(xié)同作用反而更有利于有機(jī)物的去除。劉春爽：有機(jī)廢水同步脫硫脫氮組合工藝運(yùn)行特性及關(guān)鍵影響因素

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文烷產(chǎn)率驗(yàn)過程中各階段的甲烷產(chǎn)率如圖 3-6 所示。階段I，進(jìn)水有機(jī)容積OD/(m3·d），穩(wěn)定后反應(yīng)器容積產(chǎn)CH4率可達(dá) 1.06m3/(m3·d)、左右為 0.35 m3CH4/kgCOD，此時(shí)，堿吸后氣體中CH4體積含量分別為段II，提升進(jìn)水有機(jī)容積負(fù)荷至OLR為 5.0kgCOD/(m3·d），反應(yīng)器明顯上升，最后穩(wěn)定在 1.60m3/(m3·d) 左右，比產(chǎn)甲烷率為 COD。負(fù)荷的提高使產(chǎn)甲烷菌的活性得到增強(qiáng)，有助于CH4的轉(zhuǎn)化分壓較階段I略有下降，堿吸后氣體CH4體積含量 98.33%。文數(shù)據(jù)庫 2011年 第04期 工程科技Ⅰ輯
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本文編號(hào)：2868978