【摘要】：通过厌氧氨氧化反应实现脱氮的方式是目前最经济快捷的脱氮路径之一,在结合短程硝化的基础上,研究人员开发了数种以应用Anammox菌为主要脱氮途径的工艺,而全程自养脱氮(CANON)工艺就是极具代表性的工艺之一,相较于传统的硝化-反硝化脱氮工艺可以节省60%的耗氧量和100%的有机碳源。但是该工艺同时也存在启动周期长、短程硝化难以稳定等问题。为能找到解决上述问题的方法,本次试验采用三组反应器来研究CANON工艺的启动及其稳定运行性能。三组反应器均采用人工模拟的不含有机碳源的高氨氮废水为进水,其中反应器Ⅰ、Ⅱ均采用接种普通活性污泥的启动方式,反应器Ⅲ则在反应器Ⅰ、Ⅱ启动成功后,利用前两组反应器中的污泥为种泥进行启动。反应器Ⅰ和Ⅱ分别以石英砂-海绵和组合填料为反应填料,采用接种普通活性污泥的接种方式,通过控制进水NH_4~+-N浓度和DO为主要调控手段,考察选用两种不同填料的CANON反应器的快速启动策略及其稳定运行效能。试验控制反应器Ⅰ、Ⅱ中温度为(32±1)℃,DO在0.8~1.0 mg·L~(-1)之间,经过25 d成功实现了短程硝化,NH_4~+-N去除率稳定在55%左右,亚硝酸盐积累率维持在80%以上。反应器Ⅰ运行至第33 d,控制DO在0.1~0.25 mg·L~(-1)之间,TN去除率增加至21.2%,稳定运行至第67 d成功启动CANON工艺,NH_4~+-N去除率和TN去除率最终稳定在97%和85%,TN去除负荷达到0.23 kg/m~3·d,当控制反应器Ⅰ中DO浓度在1.6mg·L~(-1)左右时,CANON反应器的TN去除率保持在82%左右,TN去除负荷最高可达0.54 kg/m~3·d;而反应器Ⅱ经过64 d成功启动CANON工艺,TN去除负荷达到0.28 kg/m~3·d,当控制反应器中DO在1.4~1.6 mg·L~(-1)时,实现了组合填料CANON工艺的高效稳定运行,TN去除率和TN去除负荷分别达到83%、0.61 kg/m~3·d,在组合填料CANON反应器稳定运行128 d后,成功实现了CANON污泥颗粒化,反应器中污泥颗粒平均粒径为0.754 mm。扫描电镜结果显示两反应器的污泥中微生物以成簇的球形菌为主,证实了厌氧氨氧化菌的存在。试验证明,在仅接种普通活性污泥条件下,可实现CANON工艺的快速启动;并在CANON工艺运行后期,控制反应器中DO浓度在1.6mg·L~(-1)左右,可实现了CANON反应器的高效稳定运行。反应器Ⅲ的运行方式为:首先向反应器内接种普通活性污泥,以人工配制的无机高氨氮废水为处理对象,通过控制进水NH_4~+-N浓度和DO等反应条件,经过18 d的调试运行成功实现短程硝化,反应器中的亚硝酸盐积累率高达90%,NH_4~+-N去除率也稳定在60%以上;然后再向反应器中接种前两组反应器中的CANON污泥,并经过71 d的调试运行成功启动了连续流CANON反应器,其TN去除率达到82%,TN去除率也稳定在0.4 kg/m~3·d左右;当反应器进水NH_4~+-N浓度在451.29~459.5 mg·L~(-1)时,控制反应器中DO浓度在0.6 mg·L~(-1)左右,可实现连续流CANON反应器的高效稳定运行,其TN去除负荷达到0.74 kg/m~3·d。通过对3组反应器的长期运行调试,研究了CANON工艺的快速启动及其后期的运行稳定性,试验证明,控制DO是CANON工艺快速启动与稳定运行的决定性因素,在仅接种普通活性污泥条件下,可实现CANON工艺的快速启动,并可在较高氮去除负荷条件下稳定运行。
【图文】：
第 1 章 绪论通过研究不同填料的 CANON 反应器的长期运行效能，考察各个填料 CANO反应器的稳定性，筛选出适合 CANON 工艺的填料，并确定其在不同的进水 NH4+浓度条件下的最优 DO 浓度。（4）连续流 CANON 工艺的研究在接种普通活性污泥条件下，调控 DO 和其它反应条件实现其稳定的短程化，然后向连续流反应器接种成熟的 CANON 污泥，研究连续流 CANON 的快启动及其稳定运行的调控策略，确定其在不同的进水 NH4+-N 浓度条件下的最DO 浓度。
箱 2.进水泵 3.空气泵 4.循环泵 5.排水泵 6.时控开关 79.取水口 10.曝气头 11.溢流口 12.排水口 13.排泥口 14.预图 2-1 反应器Ⅰ试验装置及工艺流程图 2-1 Experimental apparatus and process scheme chart of Reac
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X703
【参考文献】
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