稀土矿区低碳氨氮废水SBR短程硝化的应用研究

发布时间：2020-07-29 22:55

【摘要】：原地浸矿注入了大量的硫酸铵浸矿液,而废弃的稀土矿在浸矿后会有残留及渗漏的硫酸铵浸矿液。此类浸矿液在地表径流、雨水冲淋、渗漏的作用下会通过浸出液收集口流入矿区地表水体,进一步影响地表水水质,导致地表水氨氮指标超标。若采用物理化学法处理此类废水的缺点在于处理成本高、会产生二次污染及难以满足当前严格的废水排放标准;采用传统生物法脱氮则需要充足的碳源和氧源,而稀土矿区氨氮废水的碳源含量较低,需要外加碳源以满足反应需要,因而增加了处理难度及运行成本,基于以上原因,寻找一种经济有效的方法来处理此类低碳氨氮废水尤为重要。短程硝化反硝化技术是近年来新兴的一种生物脱氮技术,相较于传统生物脱氮,其优势主要体现在节省氧耗、节约碳源、减少剩余污泥等方面,受到众多学者青睐。本试验在SBR反应器内实现了短程硝化反硝化过程,并通过改变系统运行条件来探究短程硝化系统的稳定性,最后对系统中污染物的降解进行了动力学分析。试验结果表明:(1)本试验在温度为28±1℃、曝气量为65 L/h,pH为8的条件下,成功驯化了短程硝化反硝化污泥,此后进一步利用实际废水运行SBR短程硝化反硝化工艺,发现NH_4~+-N降解率保持在92%左右,较模拟废水下降3%;最后对短程硝化启动前后的污泥进行高通量测序检测,得出短程硝化启动成功后系统中的AOB为优势菌种,占比11.5%。(2)通过提高系统的曝气量得出:曝气量与硝化反应所需时间成反比;短期内高曝气量对系统的稳定性的影响并不明显,但系统在曝气量为120 L/h的工况下运行7 d后,硝化反应结束后NO_2~--N的积累率下降至82%左右。(3)通过改变SBR系统中的碳氮比发现:低C/N对NH_4~+-N的降解效果以及NO_2~--N积累影响不大,碳源不足不是NH_4~+-N降解的抑制性因素,在C/N在3.5-7.6之间的情况下,NH_4~+-N去除率均能稳定在95%左右,NO_2~--N积累率也均可达93%以上。(4)曝气时间过长易使短程硝化转变为全程硝化,运行至第5 d后,NO_2~--N的积累率降至85%,至第8 d时,NO_2~--N的积累率跌至48.89%,说明此时系统已由短程硝化转变成全程硝化。(5)通过对短程硝化反应进行动力学分析,得到适合本试验的短程硝化反应动力学模型,且经验证发现,此动力学参数与实际值能较好符合。
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X703

【参考文献】