本文關(guān)鍵詞：高氨氮廢水短程硝化影響因素的研究

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【摘要】：處理低C/N比污水尤其高氨氮工業(yè)廢水時,傳統(tǒng)生物脫氮技術(shù)具有碳源不足、脫氮效率低等缺陷,而短程硝化-反硝化(Short-cut Nitrification and Denitrification)工藝具有節(jié)能、節(jié)省碳源、縮短水力停留時間等優(yōu)勢。作為短程硝化-反硝化工藝的第一階段,短程硝化工藝主要是將水中氨氮轉(zhuǎn)化成亞硝態(tài)氮并保證亞硝態(tài)氮積累率要超過50%。短程硝化工藝的影響因素包括溫度、進(jìn)水氨氮負(fù)荷、污泥停留時間(SRT)、pH值、溶解氧(DO)、游離氨(Free ammonia,FA)和游離亞硝酸(Free nitrous acid,FNA)和間歇曝氣方式。從實(shí)際工藝角度出發(fā),本研究分別選擇提高氨氮負(fù)荷和間歇曝氣方式作為短程硝化工藝的控制手段,即逐步提高進(jìn)水氨氮濃度,以及通過自動控制程序使序批式反應(yīng)器(SBR)中實(shí)現(xiàn)周期內(nèi)好氧環(huán)境和缺氧環(huán)境的交替進(jìn)行,從而促進(jìn)氨氧化菌(Ammonia oxidizing bacteria,AOB)的生長并抑制亞硝化菌(Nitrite oxidizing bacteria,NOB)的生長,實(shí)現(xiàn)短程硝化。實(shí)現(xiàn)短程硝化后,在SBR反應(yīng)器中嘗試了分段進(jìn)水條件下短程硝化-反硝化的可行性研究,為實(shí)際處理廢水提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)參考。主要研究結(jié)果如下:(1)利用SBR反應(yīng)器在室溫(20~30℃)逐步提高進(jìn)水氨氮濃度對污泥進(jìn)行馴化試驗(yàn)中,當(dāng)進(jìn)水氨氮濃度分別為100 mg/L和200 mg/L時,氨氮幾乎完全去除,反應(yīng)器中沒有出現(xiàn)亞硝態(tài)氮的積累。當(dāng)濃度增加至400 mg/L時,氨氮不能被完全去除,亞硝態(tài)氮積累率超過50%,實(shí)現(xiàn)短程硝化。(2)提高進(jìn)水氨氮濃度試驗(yàn)中,不同階段單個周期各種形態(tài)氮濃度的變化曲線與pH、DO及ORP變化曲線其升降變化趨勢相對應(yīng),驗(yàn)證了pH、DO及ORP的在線檢測能夠用來指示反映氨谷點(diǎn)和硝化結(jié)束點(diǎn)。由此可以借助pH、DO和ORP在線檢測來控制系統(tǒng)反應(yīng)時間實(shí)現(xiàn)短程硝化。改變間歇曝氣方式試驗(yàn)中,周期內(nèi)pH、DO及ORP規(guī)律明顯,表現(xiàn)出交替缺氧好氧的特征。(3)改變間歇曝氣方式試驗(yàn)中,第四階段溶解氧濃度0~1.7mg/L,氨氮去除率80%,亞硝態(tài)氮積累率95%,污泥沉降性能和生物量良好。此階段促進(jìn)AOB生長,NOB生長受FA和FNA的雙重抑制,保證AOB處于競爭優(yōu)勢地位。
【關(guān)鍵詞】：短程硝化 間歇曝氣 氨氮負(fù)荷 SBR反應(yīng)器 氨氧化菌 亞硝化菌
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X703
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-23
• 1.1 課題背景10-11
• 1.2 傳統(tǒng)生物脫氮技術(shù)11-12
• 1.3 新型生物脫氮技術(shù)12-16
• 1.3.1 同時硝化反硝化工藝 (Simultaneous Nitrification andDenitrification)12-14
• 1.3.2 短程硝化-反硝化工藝 (Short-cut Nitrification andDenitrification)14
• 1.3.3 厭氧氨氧化工藝 (Anammox)14-16
• 1.4 新型氨氮資源化技術(shù)16-17
• 1.5 亞硝化影響因素17-21
• 1.5.1 溫度17
• 1.5.2 溶解氧 (DO)17-18
• 1.5.3 pH18
• 1.5.4 間歇曝氣18-19
• 1.5.5 游離氨(FA)和游離亞硝酸(FNA)19-21
• 1.5.6 分段進(jìn)水21
• 1.6 本課題研究目的及意義21-23
• 2 材料與方法23-29
• 2.1 實(shí)驗(yàn)裝置23-24
• 2.2 接種污泥與模擬廢水24-25
• 2.2.1 接種污泥24
• 2.2.2 模擬廢水24-25
• 2.3 試驗(yàn)進(jìn)程及各階段運(yùn)行參數(shù)25-26
• 2.4 試驗(yàn)儀器及分析試劑26
• 2.4.1 試驗(yàn)儀器26
• 2.4.2 實(shí)驗(yàn)藥品26
• 2.5 試驗(yàn)分析指標(biāo)與檢測26-29
• 2.5.1 常規(guī)指標(biāo)26-27
• 2.5.2 氨氮、亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮、總氮標(biāo)準(zhǔn)曲線27-29
• 3 不同氨氮濃度下短程硝化啟動及其動力學(xué)研究29-39
• 3.1 SBR反應(yīng)器系統(tǒng)啟動29-30
• 3.2 硝化污泥馴化過程中亞硝態(tài)氮的積累情況30-32
• 3.3 SBR反應(yīng)器內(nèi)污泥生長32-33
• 3.4 不同時期典型周期內(nèi)硝化過程動力學(xué)研究33-38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 4 曝氣方式對短程硝化的影響研究39-63
• 4.1 引言39
• 4.2 試驗(yàn)方案與運(yùn)行參數(shù)39-40
• 4.3 試驗(yàn)結(jié)果與討論40-59
• 4.3.1 氨氮的去除40-41
• 4.3.2 溶解氧對亞硝態(tài)氮積累效果的影響及分析41-44
• 4.3.3 間歇曝氣典型周期內(nèi)pH、DO及ORP的變化曲線規(guī)律分析44-51
• 4.3.4 SBR系統(tǒng)典型周期內(nèi)氮的轉(zhuǎn)化規(guī)律51-56
• 4.3.5 污泥生長特點(diǎn)56-59
• 4.4 嘗試分段進(jìn)水短程硝化-反硝化的可行性研究59-61
• 4.4.1 進(jìn)水策略59
• 4.4.2 分段進(jìn)水典型周期內(nèi)過程動力學(xué)59-61
• 4.5 本章小結(jié)61-63
• 5 結(jié)論和建議63-64
• 5.1 結(jié)論63
• 5.2 主要建議63-64
• 參考文獻(xiàn)64-71
• 個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果71-73
• 致謝73

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本文編號：592004