硝化强化型悬浮载体的制备及其处理废水性能研究

发布时间：2021-06-22 18:27

　　基于悬浮生物载体的生物膜与活性污泥复合工艺（Integrated Floating Fixed-film Activated Sludge,IFFAS）是近年来引起人们广泛关注的一种生物脱氮工艺,其载体的性能对工艺脱氮效果起着至关重要的作用。针对目前常用的聚乙烯或聚丙烯载体通常存在的生物亲和性差、挂膜困难、生物量和生物活性低以及缺乏功能性设计等问题,本论文通过对悬浮生物载体进行表面亲水、亲电改性和强化脱氮功能性设计,制备出具有生物亲和性和氨氮吸附能力的硝化强化型载体,并对该新型载体应用于IFFAS工艺的硝化和脱氮性能以及涉及的微生物机理进行研究,探讨并优化相关运行条件,进一步提高IFFAS工艺的脱氮效率。主要研究成果如下:（1）以聚乙烯为基础料,添加一定量聚季铵盐、氧化铁、斜发沸石和滑石粉,通过共混和螺杆挤出技术制备出硝化强化型悬浮生物载体。实验结果表明,硝化强化型载体表面Zeta电位由改性前的-38.6 mV提高到11.7±1.1 mV,表面静态水接触角由95.1°减少至76.7°,其亲电性和亲水性均得到明显改善,且其亲水性随斜发沸石含量的增加而显著提高,此外,斜发沸石的添加可使载体... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 生物脱氮技术
        1.2.1 传统生物脱氮技术
        1.2.2 新型生物脱氮技术
    1.3 基于悬浮生物载体的生物膜与活性污泥复合工艺
        1.3.1 生物膜与活性污泥复合工艺的发展历程
        1.3.2 基于悬浮生物载体的生物膜与活性污泥复合工艺的特点
        1.3.3 基于悬浮生物载体的生物膜与活性污泥复合工艺的研究及应用现状
    1.4 悬浮生物载体
        1.4.1 悬浮生物载体的作用和特性
        1.4.2 悬浮生物载体的研究和应用现状
    1.5 研究目的、意义和内容
        1.5.1 研究目的和意义
        1.5.2 研究内容及技术路线
2 实验材料和方法
    2.1 载体生产
        2.1.1 载体原料
        2.1.2 载体制备所用实验设备
        2.1.3 硝化强化型载体的制备方法
    2.2 实验材料
        2.2.1 实验药品
        2.2.2 主要仪器设备
        2.2.3 污泥及实验用水
    2.3 分析项目及检测方法
        2.3.1 载体表面理化性能测试
        2.3.2 水质分析方法
        2.3.3 统计学分析方法
        2.3.4 载体生物性能指标测试
3 硝化强化型悬浮载体表面理化性能表征及其强化废水硝化的研究
    3.1 硝化强化型悬浮载体表面理化性能表征
        3.1.1 载体的亲水性和亲电性测试
        3.1.2 载体氨氮吸附性能测试
    3.2 实验装置及运行情况
    3.3 不同运行条件下IFFAS工艺的硝化效果
        3.3.1 不同进水NH4+-N浓度下NH4+-N和 COD去除情况
        3.3.2 不同DO浓度下NH4+-N、COD的去除情况
        3.3.3 不同HRT下 NH4+-N、COD的去除情况
    3.4 氮素转移机制
    3.5 载体表面生物膜形貌
    3.6 微生物群落分析
        3.6.1 群落多样性分析
        3.6.2 群落结构分析
    3.7 本章小结
4 硝化强化型悬浮生物载体用于废水同步硝化反硝化脱氮的研究
    4.1 实验装置及运行情况
    4.2 溶解氧(DO)对同步硝化反硝化脱氮效果的影响
        4.2.1 不同DO浓度下COD的去除情况
        4.2.2 不同DO浓度下NH4+-N的去除情况
        4.2.3 不同DO浓度下TN的去除情况
    4.3 碳氮比(C/N)对同步硝化反硝化脱氮效果的影响
        4.3.1 不同C/N条件下COD的去除情况
        4.3.2 不同C/N条件下NH4+-N的去除情况
        4.3.3 不同C/N条件下TN的去除情况
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]HYBAS工艺的脱氮效能及同步硝化反硝化分析[J]. 王翥田,车明凤,韩萍.  中国给水排水. 2018(15)
[2]含氮废水处理技术研究现状[J]. 张伟,舒金锴.  湖南城市学院学报(自然科学版). 2018(02)
[3]固定生物膜-活性污泥系统的研究及应用进展[J]. 黄京,刘红辉,韩晓宇,张亮,刘新春.  工业水处理. 2016(06)
[4]IFAS工艺处理市政污水的除污性能及节地潜力分析[J]. 顾升波,李振川,李艺.  中国给水排水. 2016(07)
[5]硅藻土改性载体加速移动床生物膜反应器启动研究[J]. 李倩,全燮,刘涛,于洪涛,白杨.  大连理工大学学报. 2015(04)
[6]污水生物处理脱氮工艺的温室气体排放比较[J]. 柴宏祥,杨世琪,何强,李更生,胡学斌.  给水排水. 2014(07)
[7]氨氮废水处理技术研究进展[J]. 姜瑞,曾红云,王强.  环境科学与管理. 2013(06)
[8]生物膜技术在生活污水处理中的应用[J]. 曾升泰,许志斌,胡卫东,肖红.  油气田环境保护. 2012(04)
[9]PVC生物填料改性与应用[J]. 熊开生,陈志莉,庄春龙,沈小东,陈逸.  环境科技. 2011(S2)
[10]活性污泥法在污水处理中的应用[J]. 张涛.  科技资讯. 2011(18)

博士论文
[1]基于悬浮载体的生物膜与活性污泥复合工艺脱氮除磷性能的研究[D]. 白扬.大连理工大学 2016
[2]活性污泥和生物膜复合工艺的特性及运行效能研究[D]. 丁永伟.哈尔滨工业大学 2006

硕士论文
[1]城市污水处理厂曝气系统节能降耗影响因素及控制模式研究[D]. 王海.青岛理工大学 2010
[2]聚烯烃（聚丙烯，聚乙烯）共混改性的研究[D]. 姚姗姗.青岛科技大学 2006



本文编号：3243328