生物滤床净化槽A-O-A-O工艺脱氮效果的研究

发布时间：2020-06-14 05:20

【摘要】：我国农村每年产生约80多亿吨的生活污水量,然而,具有污水管道和处理系统的农村仅占4%左右。大部分农村地区的生活污水未经处理、随意排放,一方面造成严重的生态环境污染,另一方面,对人类身体健康产生危害。我国农村地区村庄分散,经济技术基础薄弱,铺设污水管网费用过高,所以急需寻求一种适用于农村的操作简单、处理效果好的污水原位处理技术,解决农村污水处理排放问题。本研究开发设计了无回流生物滤床净化槽,将其用于家庭生活污水有机物和氮化合物净化。通过逐级加入生物滤床,形成A/A/A/O工艺,再经过改变曝气方式的途径,形成A/O/A/O生物滤床净化槽脱氮工艺,通过测定各区COD、NH4+-N、NO3--N、TN和BOD5的浓度变化,考察其处理效果。结果表明:随着净化槽各区生物滤床的加入,反应器抗冲击性增强,处理效果明显提高。但在A/O/A/O系统中由于第二级厌氧过程碳源不足,脱氮效果不佳,改用分段进水后,净化槽运行稳定,并取得了很好的处理效果,出水COD平均浓度12.3 mg/L,NH4+-N平均浓度2.7 mg/L,TN平均浓度13.0mg/L,BOD5平均浓度7.4mg/L,均达到国标(GB 18918-2002)一级A标准。新型A/O/A/O生物滤床净化槽的一体化结构节省了空间和投资费用;将生物滤床和净化槽结合,无需污泥回流,系统更加稳定并且节省能耗;分段进水很好地解决了第二级厌氧区碳源不足的问题。在生物滤床净化槽中,微生物是污染物降解的主体。本研究中取A/O/A/O分段进水时四个反应区(A1O1A2O2)的生物滤床上的生物膜进行16SrDNA微生物高通量测序,对净化槽内微生物进行分析鉴定。结果显示,净化槽中微生物种类非常丰富,大量的Proteobacteria和Bacteroidetes菌门具有去除有机物和脱氮效果;在属水平上检测出 Nitrosomonas、Nirspira、Comamonas.等硝化菌属和 Denitratisoma、Geobacter、Thiobacill.Anaerolinea、Hyphomicrobium等反硝化菌属。微生物的分析研究为净化槽优化工艺参数提供依据。 【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X799.3

【图文】：

还原成Ｎ２的过程。反硝化过程中，反硝化菌代谢Ｎ0ｒ－Ｎ有两种途径，即同化反硝化逡逑（合成）和异化反硝化（分解）。逡逑综上所述，生物脱氮的总过程如图１－２所示：逡逑厌氧、好氧状态逦好氧状态逡逑ＤＯ碱度增大逦ＤＯ邋ｉｆ度减少逡逑有机复腿－－Ｎ逦Ｎ0２—－Ｎ邋＾逦ＮＯＪ－－Ｎ邋—逡逑（税氨反应）逦（巫硝化反应）逦（硝化反应）逡逑异养型细菌逦亚硝酸菌逦硝酸菌逡逑Ａ邋—逦＜邋状逡逑有机物、反反态逡逑Ｊ反细逡逑碱？增大应菌逡逑ｎ２．邋Ｎ0７逦」逡逑图１－２生物脱氮过程逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ邋ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ邋ｐｒｏｃｅｓｓ逡逑１．２．２生物脱氮影响因素逡逑１．２．２．１硝化反应过程影响因素逡逑硝化菌（ＡＯＢ和ＮＯＢ）是一种不生芽孢的短杆状细菌，革兰氏染色阴性，化能逡逑自养，即硝化菌氧化无机物（Ｃ０２获得碳源）获取生命活动的能量，不需要消耗有机逡逑营养物。值得注意的是，硝化菌对环境变化非常敏感，因此，为了保证硝化反应的正逡逑常进行，必须保证硝化反应的条件，艮Ｐ：逡逑（１）好氧条件，达到“硝化需氧量”和碱度的要求。逡逑通常，微生物细胞合成（同化作用）一般可用下式表示：逡逑ｎＣｘＨｖＯ．＋ｎＮＨ３＋ｎ邋ｘ邋＋邋＾－－－－５邋０２邋＾＞｛ＣｉＨ１０２）ｎ＋ｎ｛ｘ－５）Ｃ０２＋－［ｙ－Ａ）Ｈ２０逡逑Ｖ邋４邋ｚ邋ｙ逦ｌ逡逑（０．４）逡逑４逡逑

还原成Ｎ２的过程。反硝化过程中，，反硝化菌代谢Ｎ0ｒ－Ｎ有两种途径，即同化反硝化逡逑（合成）和异化反硝化（分解）。逡逑综上所述，生物脱氮的总过程如图１－２所示：逡逑厌氧、好氧状态逦好氧状态逡逑ＤＯ碱度增大逦ＤＯ邋ｉｆ度减少逡逑有机复腿－－Ｎ逦Ｎ0２—－Ｎ邋＾逦ＮＯＪ－－Ｎ邋—逡逑（税氨反应）逦（巫硝化反应）逦（硝化反应）逡逑异养型细菌逦亚硝酸菌逦硝酸菌逡逑Ａ邋—逦＜邋状逡逑有机物、反反态逡逑Ｊ反细逡逑碱？增大应菌逡逑ｎ２．邋Ｎ0７逦」逡逑图１－２生物脱氮过程逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ邋ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ邋ｐｒｏｃｅｓｓ逡逑１．２．２生物脱氮影响因素逡逑１．２．２．１硝化反应过程影响因素逡逑硝化菌（ＡＯＢ和ＮＯＢ）是一种不生芽孢的短杆状细菌，革兰氏染色阴性，化能逡逑自养，即硝化菌氧化无机物（Ｃ０２获得碳源）获取生命活动的能量，不需要消耗有机逡逑营养物。值得注意的是，硝化菌对环境变化非常敏感，因此，为了保证硝化反应的正逡逑常进行，必须保证硝化反应的条件，艮Ｐ：逡逑（１）好氧条件，达到“硝化需氧量”和碱度的要求。逡逑通常，微生物细胞合成（同化作用）一般可用下式表示：逡逑ｎＣｘＨｖＯ．＋ｎＮＨ３＋ｎ邋ｘ邋＋邋＾－－－－５邋０２邋＾＞｛ＣｉＨ１０２）ｎ＋ｎ｛ｘ－５）Ｃ０２＋－［ｙ－Ａ）Ｈ２０逡逑Ｖ邋４邋ｚ邋ｙ逦ｌ逡逑（０．４）逡逑４逡逑

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本文编号：2712344