【摘要】：對于傳統(tǒng)污水生物脫氮工藝來說,當污水中C/N比較低時反硝化脫氮過程受到影響,而一些新型自養(yǎng)脫氮工藝的發(fā)現(xiàn)、發(fā)展則克服了這一缺點。其中單級自養(yǎng)脫氮工藝(CANON)不僅能夠處理低C/N比的污水,而且還具有占地少,工藝簡單、經濟、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點,因此該工藝備受國內外學者關注。本研究采用人工配制模擬廢水,研究了活性污泥法啟動單級自養(yǎng)脫氮工藝的啟動,并探討了瀕臨崩潰的單級自養(yǎng)脫氮工藝的恢復方法,研究了曝停比對單級自養(yǎng)脫氮工藝脫氮性能的影響,并設計正交實驗探索單級自養(yǎng)脫氮的最佳脫氮條件,測定了單級自養(yǎng)脫氮系統(tǒng)內的好氧氨氧化菌(Ammonium Oxidation Bacteria,AOB)、厭氧氨氧化菌(Anaerobic Ammonia Oxidation Bacteria,AAOB)、亞硝酸鹽氧化菌(Nitrite Oxidizing Bacteria,NOB)的活性。采用序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor,SBR),以普通好氧活性污泥為接種污泥,研究了活性污泥法單級自養(yǎng)脫氮工藝的啟動及脫氮性能。結果表明,SBR系統(tǒng)在實現(xiàn)穩(wěn)定的短程硝化過程后,接種少量的具有單級自養(yǎng)脫氮功能的生物膜,經過113d成功啟動了活性污泥自養(yǎng)脫氮系統(tǒng),TN平均去除率和容積負荷分別為85.52%和0.28KgN/(m3d),提高負荷后,TN平均去除率和容積負荷分別達到83.07%和0.422KgN/(m3d)。向SBR反應器內投加少量(約0.15g)具有單級自養(yǎng)脫單功能的生物膜污泥可大大加速SBR活性污泥法單級自養(yǎng)脫氮的啟動。此外在單級自養(yǎng)脫氮工藝啟動的過程中,反應器內形成了部分顆粒污泥。采用掃描電鏡(SEM)觀察發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在大量橢球形菌和球形菌,幾乎未檢測到長桿菌和螺旋狀細菌。在單級自養(yǎng)脫氮運行過程中,由于過量曝氣,導致的出水硝態(tài)氮濃度過高,系統(tǒng)脫氮性能嚴重下降,通過采取控制曝氣量與游離氨(Free Ammonia,FA)濃度的方法成功恢復了單級自養(yǎng)脫氮系統(tǒng)的活性。研究結果表明,由于提高負荷后,曝氣過量導致的系統(tǒng)出水硝態(tài)氮升高的單級自養(yǎng)脫氮系統(tǒng),可通過先大幅度提高進水氨氮濃度,然后降低曝氣量的方法進行恢復。本研究將進水氨氮從400 mg/L提高到700 mg/L,當出水硝態(tài)氮濃度變化不大時降低曝氣量。以NO3-產量與NH4+去除量比值為指標,經過15d,系統(tǒng)NO3-產量與NH4+去除量比值就達到較優(yōu)水平,經過22d系統(tǒng)便恢復成功。去除負荷為0.463KgN/(m3d),高于之前的0.355 KgN/(m3d)。通過比較間歇曝氣和連續(xù)曝氣兩種曝氣方式下單級自養(yǎng)脫氮系統(tǒng)的性能,探索既經濟又有利于SBR活性污泥法單級自養(yǎng)脫氮的曝氣方式。在間歇曝氣方式下又采用0.5h:1h、1h:h和1h:1h三種曝停比,結果表明,間歇曝氣更有利于單級自養(yǎng)脫氮的穩(wěn)定。曝停比為1:1的條件下氮去除負荷最高,為0.470 KgN/(m3·d)�；谡辉囼灴疾炝巳芙庋�(DO),初始NH4+-N濃度、pH及溫度(T)對SBR單級自養(yǎng)脫氮系統(tǒng)的影響,方差分析結果表明在給定顯著性水平α=0.1下,實驗選定的NH4+-N(100~300mgN/L)、T(25-38℃)、p H(7.5~8.8)、DO(0.1~0.3mg/L)范圍內,pH對總氮去除率率、厭氧氨氧化速率的影響顯著,因素NH4+-N、DO對好氧氨氧化速率的影響顯著,對單級自養(yǎng)脫氮的影響較大,DO濃度對亞硝酸鹽氧化速率顯著,采用綜合評分的方法得出最佳實驗條件為進水NH4+-N:200mgN/L、溫度:31℃、pH:8.2、DO:0.1mg/L。
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【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：X703.1

【參考文獻】

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本文編號：2438715