不同外加碳源反硝化生物滤池的深度脱氮研究

发布时间：2017-12-29 17:36

本文关键词：不同外加碳源反硝化生物滤池的深度脱氮研究　出处：《湖南大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：目前深圳市正在大力推广再生水的使用,随着再生水回用途径的不断扩大,水质安全已成为再生水市场推广的首要考虑因素。基于城市污水厂二级出水及部分再生水厂水质中的总氮不能满足《深圳市再生水、雨水利用水质规范》(SZJG32-2010)的要求,本文开展了不同外加碳源反硝化生物滤池用于城市污水深度脱氮的试验研究,为深圳市已有再生水厂的改造及新建再生水厂的工艺选择提供参考。实验考察了不同外加碳源(乙酸钠、乙醇、葡萄糖)反硝化生物滤池的挂膜与启动研究。结果表明:在碳源充足的情况下,乙酸钠和乙醇滤池在启动10天后亚硝氮积累消失,之后出水水质稳定,挂膜成功,葡萄糖滤池挂膜成功则需15天;启动稳定后,乙酸钠和乙醇滤池对NO_3~--N和TN的去除率能达到90%以上,葡萄糖滤池对NO_3~--N和TN的去除率可达80%以上;在滤柱高0~20cm段,80%以上的NO_3~--N和TN得以去除,出现少量亚硝氮积累,在滤柱高20cm处DO降至1mg/L以下,p H显著升高,在滤柱高40cm之后,亚硝氮积累消失;反硝化生物滤池能去除部分氨氮,主要是进水的溶解氧较高,在滤池底部为硝化菌提供了生长环境,通过硝化菌的作用去除部分氨氮。试验研究了水力停留时间、碳氮比和反冲洗条件对反硝化生物滤池的深度脱氮影响。结果表明:反硝化生物滤池具有较强耐水力冲击负荷能力,当HRT大于或等于10min时,具有很好的反硝化效果,乙酸钠滤池和乙醇滤池对NO_3~--N和TN的去除率相当,都能达到90%以上,葡萄糖滤池能达到80%以上。对于本试验条件下,反硝化生物滤池以HRT为10min为最佳;对于本试验水质条件下,以乙酸钠或乙醇为碳源时,维持C/N为5:1为宜,以葡萄糖为碳源时,维持C/N为8:1为宜;生物滤池的反冲洗方式采用气水联合反冲洗,气冲强度为10L/(m2·s),水冲强度为15L/(m2·s),乙醇和乙酸钠滤池的反冲洗时间为10min,而葡萄糖滤池的反冲洗时间为15min。在优化条件下,反硝化生物滤池出水TN满足《深圳市再生水、雨水利用水质规范》的要求。试验探讨了火山岩滤料反硝化生物滤池的反硝化脱氮动力学。结果表明:在碳源充足的条件下,水力停留时间≥10min时,反硝化脱氮性能较好。反硝化过程符合一级反应动力学,建立了生物滤池反硝化脱氮模型,试验水质条件下模拟值与实际值能较好地吻合。对三种不同外加碳源进行技术经济分析,结果表明:脱氮效果,乙醇≈乙酸钠葡萄糖;以乙醇为碳源时的直接投加成本最低,其次是乙酸钠、葡萄糖的直接投加成本最高;乙醇的安全性和风险防范要求较高,投加系统的建设和运行维护管理成本也会较高,而乙酸钠、葡萄糖投加系统的维护管理较便利、成本低;葡萄糖滤池所需反冲洗的时间最长,电耗成本也最高;乙酸钠作为反硝化生物滤池的外加碳源最经济可行。
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【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X703

【参考文献】