在單一反應(yīng)器內(nèi)實現(xiàn)亞硝化（PN）和厭氧氨氧化（Anammox）同步組合脫氮處理污水,可以降低場地面積、設(shè)備投入以及運行能耗,一直是世界范圍內(nèi)污水處理領(lǐng)域的研究熱點之一。為了實現(xiàn)污水在單一反應(yīng)器內(nèi)的PN-Anammox同步脫氮處理,獲得較高的去除率,同時降低菌體流失和系統(tǒng)運行控制難度,本文研究設(shè)計了一種特殊的組合生物膜反應(yīng)器。在反應(yīng)器內(nèi)設(shè)計雙筒結(jié)構(gòu)實現(xiàn)合理分區(qū):在導(dǎo)流筒內(nèi)接種好氧生物膜載體完成亞硝化反應(yīng),在導(dǎo)流筒外的環(huán)形間隙接種厭氧生物膜完成厭氧氨氧化反應(yīng),依靠水力循環(huán)作用進行流動傳質(zhì),最終實現(xiàn)污水的同步組合脫氮。首先在兩套實驗系統(tǒng)內(nèi)完成了生物膜載體的掛膜培養(yǎng),之后將附著有一定厚度的兩種載體植入組合反應(yīng)器內(nèi)開展PN-Anammox單級組合脫氮實驗,考察了反應(yīng)器脫氮性能與曝氣方式等參數(shù)的關(guān)系。采用數(shù)值計算的方法分析了影響生物膜內(nèi)基質(zhì)和微生物濃度變化的因素,獲得了亞硝化-厭氧氨氧化組合反應(yīng)器內(nèi)的傳質(zhì)特性。主要工作如下:（1）種泥培養(yǎng)和生物膜掛膜實驗包括兩部分:設(shè)計完成一套固定床系統(tǒng)實現(xiàn)了厭氧氨氧化生物膜培養(yǎng),采用出水回流的方式縮短啟動時間,提高氮去除率,經(jīng)過230 d的運行,在系統(tǒng)總氮負荷（... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：150 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．３鼓泡式反應(yīng)器示意圖??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｂｕｂｂｌｅ?ｒｅａｃｔｏｒｓ??

是利用空氣流動和內(nèi)外筒的流體密度差作為水力循環(huán)動力實現(xiàn)攪拌和傳質(zhì)作??用。適用于氣液或氣液固多項流動接觸過程的反應(yīng)裝置。按照基本結(jié)構(gòu)分成內(nèi)循環(huán)式和??外循環(huán)式兩種，如圖１．５所示。針對氣液兩項流動接觸過程的研究表明，影響反應(yīng)器性??能的主要因素有液相循環(huán)速度、氣含率以及氣泡尺寸［５２＃］，而反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)是影響氣含??率和液相流速的主要因素。我國的杜鋒等［５５］研究發(fā)現(xiàn)導(dǎo)流筒的直徑和長度變化會影響氣??含率；熊艷等和高闖等研宄發(fā)現(xiàn)增大反應(yīng)器的高徑比可以提高傳質(zhì)和流動效率，改善處??理效果［５６，５７］；此外也有研宄證明下降區(qū)與上升區(qū)面積比值（Ａｄ／Ａｒ）對氣含率數(shù)值也有??較大影響，并得出結(jié)論當上升區(qū)與下降區(qū)面積相等時，環(huán)流效果可達到最佳［５８］。??ｉ?￡ｋ??氣液分離區(qū)??＇＞°０°?ＴｆＴ??〇?ｉ?￣??升液管一？｜〇??七一、?旦二ｌ??〇?Ｃ?ｏ??—？?／）Ｒ?？＊—?Ｄ?Ｄｐ??ｃ?降液管?ｈｌ??ｔ?之，＼丨：。ｉ?Ｉ??ｈ?！??°??Ｊ！?Ｃ?＾?Ｃ??〇?）?Ｃ??（體分布器％＿?ｉ￣」?霉?ｒ??：ｌＪ?＿，?Ｍｉｒｌ??＊??氣體?彳氣體??（ａ）外循環(huán)式?（ｂ）內(nèi)循環(huán)式??圖１．４氣升式生物反應(yīng)器示意圖??Ｆｉｇ．?１．４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＡＬＢＲ??氣升式反應(yīng)器內(nèi)部流體循環(huán)流動過程的剪切力可使大氣泡破碎成細小氣泡，增大氣??液接觸面積和傳質(zhì)傳熱效率；同時氣體的噴射動力和流體密度差促使液體循環(huán)流動

?定量描述生物膜結(jié)構(gòu)受水力流動的影響以及膜內(nèi)傳質(zhì)過程。過去三十年世界范圍內(nèi)關(guān)于??生物膜模型研宄歷程如圖１．５所示ｔ９３］。??１－Ｄ?１－Ｄ?２－Ｄ?３－Ｄ??ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ?ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ?ｎｏ?ｆｌｏｗ?ｆｌｏｗ?，，??Ｉ?１?Ｉ?Ｉ?■??ｆ?ＱＪ酸＿ａ?Ｊ麵????ｚ?ｚ???？?Ｓｔｅａｄｙ－ｓｔａｔｅ?？Ｄｙｎａｍｉｃ?？?Ｄｙｎａｍｉｃ??？?Ｐｓｅｕｄｏ－?？?Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ?？?Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ??Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ?＾??｜?？?Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ?＾??＊■§＿?？?Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ?Ｚ?＾??＾?ｙ?１??？￡?，?Ｃ??１?一＿＿＾＾?１??Ｊ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ??１９７５?１９８０?１９８５?１９９０?１９９５?２０００?２００５??圖１．５過去三十年生物膜模型研宄的發(fā)展變化??Ｆｉｇ．?１．５?Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ?ａｎｄ?ｃｈａｎｇｅ?ｏｆ?ｂｉｏｆｉｌｍ?ｍｏｄｅｌｓ?ｏｖｅｒ?ｔｈｅ?ｐａｓｔ?３０?ｙｅａｒｓ??（１）生物膜內(nèi)傳質(zhì)模型??生物膜的生長機理是首先由附著于載體表面的少量微生物進行環(huán)境改良和自適應(yīng)??后迅速生長，最終達到與環(huán)境的動態(tài)平衡并形成生物膜＠４］。在養(yǎng)分供給充足且水力剪切??作用不大的前提下，微生物快速生長并形成功能固定、結(jié)構(gòu)各異，生長和脫落能夠保持??動態(tài)平衡的微生物生態(tài)系統(tǒng)［９５］。生物膜內(nèi)的傳質(zhì)過程描述都是基于質(zhì)量守恒原理實現(xiàn)??的，其基本表達式如下：??ｒ?８ｃ??—ｆ?Ｗ?？?ＶＣＳ；．?＝?ＲＳｉ?＋?Ｖ（Ｄ（ｙＣＳｉ）

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3375813