生物颗粒循环量对循环流化床生物反应器性能影响的研究

发布时间：2020-09-09 18:47

　　污水的生物处理技术种类繁多,随着越来越严格的排放标准和可利用空间的限制,传统的生物反应器已不能满足需求,因此越来越多的新型反应器被开发应用于污水处理。循环流化床生物反应器(CFBBR)是一种高效的生物反应器,近期被用于处理各种污水,这主要由于其处理效果好,占地面积小,污泥产量低,床内混合均匀等优点。并且通过颗粒循环的操作方式可以有效地控制该反应器中的生物膜,从而更好地提高CFBBR的性能。本论文主要针对通过380天的连续实验测试不同生物颗粒循环量(50 g裸颗粒/d、100 g裸颗粒/d以及200 g裸颗粒/d)对CFBBR处理合成污水效果的影响以及附着生物质和脱落生物质的比硝化速率和比反硝化速率,基于此探讨不同生物颗粒循环量对硝化反硝化反应、生物膜厚度、污泥产量以及系统伪稳态的影响规律。通过实验研究发现这三种生物颗粒循环量对CFBBR处理合成污水中的碳和氨氮基本没有影响,其去除率分别稳定在95%和98%左右,而对总氮的去除率随生物颗粒循环量的提高而略微增加,在三个阶段分别为85.1%、88.8%和90%。生物颗粒循环量对硝化过程影响不大,基本上都接近于完全的硝化反应;但是对反硝化过程影响较大,低的生物颗粒循环量运行一段时间后会导致缺氧流化床中的硝态氮去除率显著降低。同时还发现高的生物颗粒循环量不仅会促进和稳定好氧流化床中发生的同时硝化反硝化反应(SND),而且还会更快地进入伪稳态的CFBBR系统。在实验过程中虽然污泥产量基本上不受生物颗粒循环量的影响,但是污泥停留时间会随之提高而增加。
【学位单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：X703
【部分图文】：

刚性球,天津大学,硕士学位,单颗粒

天津大学硕士学位论滑刚性球体，其在Fb+ Fd= Fg 8 2 2= 6= √4 ( ) 3 Fb

生物颗粒,颗粒污泥,生物质

(a) (b) (c)图 1-7 生物颗粒，(a)颗粒污泥；(b)来自 CFBBR 的生物颗粒；(c)生物质聚集[55]Figure 1-7 Bioparticle appearance graph for wastewater treatment. a) granularsludge; b) bioparticle from CFBBR; c) biomass aggregation目前已有大量关于生物颗粒工艺应用的实验研究，例如：流化床[56]；空气提生物反应器，和颗粒污泥序批式反应器。如图 1-8 所示，左图是实验室规模的物颗粒反应器，右图是中试规模的生物颗粒反应器。由 Sutton 等人[57]在美国行的好氧生物颗粒工艺在流化床中的应用，其容积负荷为 10.5kgCOD/(m3·d)。97 年，荷兰帕克公司成功开发了 CIRCOX 空气提升反应器，该容积负荷能够到 14 kg COD/(m3·d) 。昆士兰大学的 Yilmaz 等人[58]开发了容积负荷为 2.7 kgD/(m3·d)和 0.43 kg N/(m3·d)的好氧颗粒污泥反应器。Sánchez 等人[59]在意大利造了中试规模的颗粒污泥序批式生物滤池，实现了容积负荷 6kgCOD/(m3·d)，测产量为 0.07 g TSS/g COD。

生物颗粒,反应器,中试规模,实验室规模

(a) (b) (c)1-7 生物颗粒，(a)颗粒污泥；(b)来自 CFBBR 的生物颗粒；(c)生物质聚集re 1-7 Bioparticle appearance graph for wastewater treatment. a) grsludge; b) bioparticle from CFBBR; c) biomass aggregation有大量关于生物颗粒工艺应用的实验研究，例如：流化床[56]；器，和颗粒污泥序批式反应器。如图 1-8 所示，左图是实验室应器，右图是中试规模的生物颗粒反应器。由 Sutton 等人[57]生物颗粒工艺在流化床中的应用，其容积负荷为 10.5kgCOD/荷兰帕克公司成功开发了 CIRCOX 空气提升反应器，该容积负 COD/(m3·d) 。昆士兰大学的 Yilmaz 等人[58]开发了容积负荷为d)和 0.43 kg N/(m3·d)的好氧颗粒污泥反应器。Sánchez 等人[59]在规模的颗粒污泥序批式生物滤池，实现了容积负荷 6kgCOD/( 0.07 g TSS/g COD。

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