發(fā)布時間：2024-05-20 22:20

　　好氧顆粒污泥技術、短程硝化技術與反硝化除磷技術是目前國內外水污染控制研究關注的熱點技術�；谝陨侠碚摚菊撐难芯苛巳绾螐膫鹘y(tǒng)的活性污泥培養(yǎng)成具有硝化功能和除磷功能的顆粒污泥，并考察了不同環(huán)境條件對其性能的影響。在此基礎上，本論文還提出了一種以顆粒污泥為介質的反硝化除磷新工藝。該工藝將顆粒污泥技術和反硝化脫氮除磷技術相耦合，由兩個交替運行的厭\缺氧SBR和好氧硝化SBR組成，具有以下特點：(1)發(fā)揮了顆粒污泥沉降性能好，生物量大，脫氮除磷效率高的優(yōu)勢；(2)解決了硝化菌和聚磷菌污泥齡不同的矛盾且不需污泥回流，簡化了系統(tǒng)裝置；(3)節(jié)省耗氧量，減少污泥產量。 本文包括3部分研究內容： (1)短程硝化顆粒污泥SBR的研究 ①短程硝化顆粒污泥的培養(yǎng)：采用SBR反應器，在溫度28C，溶解氧(DO)2.0mg/L，污泥齡(SRT)為15d的運行工況下，縮短沉降時間為2min，通過以pH作為氨氧化過程的控制參數，優(yōu)化曝氣時間，防止過曝氣，經過80周期(19d)成功實現短程硝化絮狀污泥的顆粒化，并維持穩(wěn)定。形成的顆粒污泥粒徑在1.5-2.0mm之間，對COD和氨氮的去除率分別達到80%和95%，亞硝酸...

【文章頁數】：187 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 課題目的和意義
    1.2 好氧顆粒污泥的發(fā)展和研究現狀
        1.2.1 好氧顆粒污泥的定義
        1.2.2 好氧顆粒污泥的特性
        1.2.3 好氧顆粒污泥的形成機理
        1.2.4 好氧顆粒污泥形成的影響因素
        1.2.5 好氧顆粒污泥的穩(wěn)定性研究
        1.2.6 好氧顆粒污泥在污水處理中的應用
    1.3 生物脫氮除磷理論概述
        1.3.1 生物脫氮機理
        1.3.2 生物除磷機理
    1.4 生物脫氮除磷工藝技術現狀
        1.4.1 傳統(tǒng)生物脫氮除磷工藝研究現狀
        1.4.2 反硝化脫氮除磷新工藝的研究現狀
    1.5 本課題的主要研究內容
第2章 試驗材料與方法
    2.1 試驗用水和接種污泥
        2.1.1 試驗用水與水質特性
        2.1.2 污泥來源
    2.2 試驗裝置與裝備
        2.2.1 SBR 工藝與控制系統(tǒng)
        2.2.2 雙污泥系統(tǒng)裝置與控制系統(tǒng)
        2.2.3 批次試驗裝置
    2.3 試驗設備與分析儀器
    2.4 水質分析項目與檢測方法
    2.5 顆粒污泥的微生物學特性分析方法
        2.5.1 顆粒污泥粒徑分布和平均粒徑
        2.5.2 顆粒污泥的數量分布
        2.5.3 顆粒污泥的比表面積
        2.5.4 顆粒污泥沉降速度
        2.5.5 顆粒污泥密度
        2.5.6 顆粒污泥含水率
        2.5.7 顆粒污泥比重
        2.5.8 顆粒污泥的相對強度
        2.5.9 顆粒污泥絲狀化程度
        2.5.10 顆粒污泥表面特征及元素分析
    2.6 胞內外聚合物檢測分析方法
        2.6.1 聚羥基烷酸
        2.6.2 糖原
        2.6.3 揮發(fā)性脂肪酸的測定
        2.6.4 EPS 提取和測定
    2.7 熒光原位雜交技術(FISH)
第3章 短程硝化顆粒污泥的快速培養(yǎng)
    3.1 引言
    3.2 試驗材料與方法
        3.2.1 試驗裝置
        3.2.2 試驗水質與接種污泥
        3.2.3 分析方法
    3.3 短程硝化顆粒污泥的培養(yǎng)過程
        3.3.1 短程硝化顆粒污泥在培養(yǎng)過程中的 MLSS 和 SVI 變化
        3.3.2 短程硝化顆粒污泥在培養(yǎng)過程中的形態(tài)變化
        3.3.3 短程硝化顆粒污泥的粒徑分布
        3.3.4 短程硝化顆粒污泥 AOB 分布
    3.4 硝化顆粒污泥培養(yǎng)時間對比
    3.5 快速培養(yǎng)短程硝化顆粒污泥的影響因素分析
        3.5.1 pH 的影響
        3.5.2 FA 影響
    3.6 本章小結
第4章 以 Nitrospira.spp 為優(yōu)勢菌的亞硝酸氧化菌顆粒污泥的培養(yǎng)
    4.1 引言
    4.2 試驗材料與方法
        4.2.1 試驗裝置
        4.2.2 試驗水質與接種污泥
        4.2.3 SBR 的運行方式
        4.2.4 分析方法
    4.3 污泥的顆�；^程
    4.4 顆粒污泥的特性
    4.5 顆粒污泥的亞硝酸鹽的氧化性能
    4.6 FISH 分析
    4.7 硝化動力學分析
    4.8 本章小結
第5章 COD/N 比對硝化顆粒污泥培養(yǎng)和微生物群落遷移的影響
    5.1 引言
    5.2 試驗材料與方法
        5.2.1 試驗裝置
        5.2.2 試驗水質與接種污泥
        5.2.3 分析方法
    5.3 COD/N 比對硝化污泥顆粒化的影響
    5.4 COD/N 比對硝化顆粒污泥形態(tài)變化的影響
    5.5 COD/N 比對硝化顆粒污泥 EPS 產生的影響
    5.6 COD/N 比對硝化顆粒污泥物理化學特性的影響
    5.7 COD/N 比對硝化顆粒污泥硝化性能的影響
    5.8 COD/N 比對硝化顆粒污泥種群結構的影響
    5.9 本章小結
第6章 溫度和游離氨對絮狀污泥和顆粒污泥硝化系統(tǒng)的短期影響
    6.1 引言
    6.2 試驗材料與方法
        6.2.1 污泥來源
        6.2.2 批次試驗
        6.2.3 分析方法
    6.3 試驗污泥群落結構
    6.4 不同溫度對絮狀和顆粒污泥系統(tǒng)氨氧化速率的影響
    6.5 不同溫度對絮狀和顆粒污泥系統(tǒng)活化能的影響
    6.6 不同溫度和起始游離氨對絮狀和顆粒污泥系統(tǒng)氨氧化的影響
    6.7 顆粒污泥系統(tǒng)抗游離氨抑制能力的機理分析
    6.8 本章小結
第7章 好氧除磷顆粒污泥的培養(yǎng)及絲狀菌膨脹控制
    7.1 引言
    7.2 試驗材料與方法
        7.2.1 試驗用水與接種污泥
        7.2.2 試驗裝置
        7.2.3 分析方法
    7.3 富含聚磷菌顆粒污泥的形成和穩(wěn)定過程
        7.3.1 啟動期
        7.3.2 顆粒污泥形成期
        7.3.3 顆粒污泥膨脹期
        7.3.4 膨脹控制期
        7.3.5 穩(wěn)定運行期
    7.4 除磷顆粒污泥的性能
    7.5 顆粒污泥膨脹的原因
        7.5.1 SRT
        7.5.2 DO
        7.5.3 底物濃度
        7.5.4 顆粒污泥內部營養(yǎng)物質缺乏
        7.5.5 溫度
        7.5.6 進水水質
    7.6 本章小結
第8章 硝酸鹽對顆粒污泥系統(tǒng)生物除磷的影響
    8.1 引言
    8.2 試驗材料與方法
        8.2.1 污泥來源
        8.2.2 批次試驗設計
        8.2.3 分析方法
    8.3 顆粒和絮狀污泥系統(tǒng)在硝酸鹽氮存在時的周期曲線
    8.4 硝態(tài)氮對 PHA 合成和糖原消耗的影響
    8.5 硝態(tài)氮對聚磷顆粒和絮狀污泥系統(tǒng)釋磷的影響比較研究
    8.6 顆粒污泥系統(tǒng)中的亞硝酸鹽積累
    8.7 本章小結
第9章 游離亞硝酸(FNA)顆粒污泥系統(tǒng)生物除磷的影響
    9.1 引言
    9.2 試驗材料與方法
        9.2.1 污泥來源
        9.2.2 批次試驗設計
        9.2.3 分析方法
    9.3 除磷 SBR 系統(tǒng)運行效果與種群分布特征
    9.4 pH 值、NO2--N 和 FNA 對除磷顆粒污泥系統(tǒng)釋磷的影響
    9.5 FNA 對 VFA 吸收、PHA 合成和糖原分解的影響
    9.6 FNA 對亞硝酸鹽還原的影響
    9.7 游離亞硝酸對聚磷菌代謝的抑制機理
    9.8 本章小結
第10章 以顆粒污泥為介質雙污泥工藝氮磷同步去除特性研究
    10.1 引言
    10.2 試驗材料與方法
        10.2.1 污泥來源與試驗水質
        10.2.2 試驗裝置及操作模式
        10.2.3 分析方法
    10.3 HRT 對雙污泥系統(tǒng)去除效果的影響
        10.3.1 對 COD 的去除效果
        10.3.2 對氨氮和總氮的去除效果
        10.3.3 對總磷的去除效果
    10.4 C/P/N 比對雙污泥系統(tǒng)去除效果的影響
        10.4.1 對 COD 的去除效果
        10.4.2 對氨氮和總氮的去除效果
        10.4.3 對總磷的去除效果
    10.5 本章小結
結論
建議與展望
參考文獻
攻讀博士期間取得的科研成果
致謝



本文編號：3979203