厌氧氨氧化工艺深度处理生活污水的研究

【摘要】： 随着城镇污水的C/N比值越来越低,城镇污水厂的氮素去除成为污水达标排放的一大难题。氮素去除已经成为人们的研究热点。厌氧氨氧化工艺作为新型的生物脱氮技术,与传统生物脱氮工艺相比具有明显的优势。如果能将厌氧氨氧化工艺应用到常温、低基质的生活污水处理中,对提高城市污水脱氮效率、改善我国水体的富营养化问题有重大的现实意义。本文采用生物滤池反应器,以人工配水进行了厌氧氨氧化工艺的研究: 1)以污水厂的好氧活性污泥作为接种污泥,先启动曝气生物滤池,然后在厌氧环境下经过294天成功启动厌氧氨氧化反应器,NH4+-N和NO2--N的去除率分别达到99.0%,94.1%,TN的去除负荷达到0.268 kgN/m3.d。 2)在试验中,氮素转化规律和污泥的宏观性状均能反应厌氧氨氧化反应器的启动进程。在稳定运行期,NH4+-N的去除量:NO2--N的去除量:NO3--N的生成量的比值为1:1.38:0.4。 3)研究中发现反应器对氮素的去除负荷与进水氮素负荷成正相关性。在滤池内部,沿着水流方向NH4+-N和NO2--N的浓度在不断下降,同时生成少量的NO3--N。到滤池高度H = 120cm处,NH4+-N和NO2--N的去除率分别达到86.7%和近99.0%,TN的去除率达到85.4%。厌氧氨氧化反应会引起环境碱度的升高,导致出水pH上升。滤池内的异养菌存在使得COD表现出沿程下降的趋势。 4)研究了水力负荷、进水NO2--N/NH4+-N比值、有机物、pH、溶解氧、反冲洗、温度等因素对厌氧氨氧化反应器的影响。结果表明:适宜的水力负荷为0.425m3/m2.h;最佳进水NO2--N/NH4+-N比值为1.38;CODcr小于80 mg/L;适宜pH范围为7.65~8.25;溶解氧能够明显抑制厌氧氨氧化菌活性,而反冲洗、温度造成的影响不是很明显。 【关键词】：启动 硝化生物膜 厌氧氨氧化 脱氮性能
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-22
• 1.1 中国水环境状况9
• 1.2 氮素污染与水体富营养化9-10
• 1.3 传统生物脱氮技术10-13
• 1.3.1 传统生物脱氮原理10-12
• 1.3.2 传统生物脱氮工艺12-13
• 1.4 新型生物脱氮技术13-20
• 1.4.1 短程硝化-反硝化生物脱氮工艺13-15
• 1.4.2 同时硝化-反硝化（SND）脱氮工艺15-16
• 1.4.3 厌氧氨氧化（ANAMMOX）工艺16-20
• 1.5 本课题的提出、研究内容及目的和意义20-22
• 1.5.1 课题的提出20-21
• 1.5.2 本课题的研究内容21
• 1.5.3 本研究的目的与实际意义21-22
• 第2章 厌氧氨氧化反应器的启动试验22-35
• 2.1 试验材料与方法22-25
• 2.1.1 试验装置22-23
• 2.1.2 接种污泥23
• 2.1.3 试验各阶段的进水水质23-24
• 2.1.4 分析项目24-25
• 2.2 厌氧氨氧化反应器的启动25-29
• 2.2.1 好氧硝化生物膜的培养25-26
• 2.2.2 厌氧氨氧化反应器的启动26-29
• 2.3 启动过程中的特征表现29-33
• 2.3.1 氮素比例关系变化29-32
• 2.3.2 污泥的特征变化32-33
• 2.4 本章小结33-35
• 第3章 厌氧氨氧化反应器的脱氮性能研究35-47
• 3.1 生物滤池的脱氮性能35-37
• 3.2 基质在滤池内的沿程变化规律37-43
• 3.2.1 氮素的沿程变化37-40
• 3.2.2 pH的沿程变化40-42
• 3.2.3 有机物浓度的沿程变化42-43
• 3.3 生物滤池内厌氧氨氧化菌的分布43-45
• 3.4 本章小结45-47
• 第4章 厌氧氨氧化反应器影响因素的研究47-63
• 4.1 水力负荷的影响47-50
• 4.2 进水NO_2~--N/NH_4~+-N比例的影响50-52
• 4.3 有机物浓度的影响52-53
• 4.4 pH值的影响53-57
• 4.4.1 最佳pH值范围53-55
• 4.4.2 高pH值进水对反应器的冲击影响55-56
• 4.4.3 低pH进水对反应器的冲击影响56-57
• 4.5 溶解氧对反应器的冲击影响57-59
• 4.6 反冲洗对反应器的影响59-60
• 4.7 温度的影响60-61
• 4.8 本章小结61-63
• 结论63-65
• 参考文献65-70
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文70-72
• 致谢72

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