基质和运行模式对好氧反硝化工艺运行性能的影响研究
发布时间：2022-02-13 09:26
硝化过程和反硝化过程只有在时间或空间上完全独立才能实现传统的污水生物脱氮。好氧反硝化生物脱氮工艺可以在一个反应器中完成硝化过程和反硝化过程,且硝化过程消耗的碱度能同时得到反硝化过程的补充,此外,好氧反硝化过程还能减少污水生物脱氮过程氧化亚氮（N2O）的排放。好氧反硝化生物脱氮工艺是一种极具应用前景的新型污水生物脱氮工艺。本研究在SBR反应器中采用一次进水+多级缺氧（A）/好氧（O）交替运行的方式成功启动好氧反硝化过程,研究了基质（CH3COONa和CH3CH2CH2COONa）和运行模式（A/O模式和完全好氧模式（O模式））对好氧反硝化SBR工艺的运行性能、活性污泥聚-β-羟基丁酸盐（poly-β-hydroxyalkaline,PHB）含量以及微生物群落组成的影响。此外,对全程好氧条件下对好氧反硝化SBR生物脱氮工艺N2O的变化过程进行了监测。本研究主要结论如下:（1）采用一次进水+多级A/O交替运行的方式启动好氧反硝化工艺的启动时间约为40天。从微生物...
【文章来源】：长安大学陕西省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
好氧反硝化SBR生物脱氮反应器启动阶段运行性能启动阶段，进、出水NH4+-N平均浓度分别为47.492±0.931mg/L（n=41）和
23浓度、NH4+-N 浓度和 PO43--P 浓度分别为 20.56mg/L、0.07mg/L、0.001mg/L、0.59mg/L和 2.82mg/L，COD、NH4+-N 及 TN 的去除效率分别为 91.81%、97.51%和 97.26%。2-A/O 运行模式下，好氧反硝化生物脱氮工艺出水 COD 浓度、NO2--N 浓度、NO3--N浓度、NH4+-N 浓度和 PO43--P 浓度分别为 20.46mg/L、0.055mg/L、1.68mg/L、0.31mg/L和 18.32mg/L，COD、NH4+-N 以及 TN 的去除效率分别为 91.90%、98.75%和 91.92%。A/O-1 运行模式下，好氧反硝化生物脱氮工艺出水 COD 浓度、NO2--N 浓度、NO3--N浓度、NH4+-N 浓度和 PO43--P 浓度分别为 18.79mg/L、0.055mg/L、7.67mg/L、0.31mg/L和 8.47mg/L，COD、NH4+-N 以及 TN 的去除效率分别为 92.59%、98.71%和 67.71%。A/O-2 运行模式下，好氧反硝化生物脱氮工艺出水 COD 浓度、NO2--N 浓度、NO3--N浓度、NH4+-N 浓度和 PO43--P 浓度分别为 24.12mg/L、0.07mg/L、6.28mg/L、0.31mg/L和 8.26mg/L，COD、NH4+-N 以及 TN 的去除效率分别为 90.30%、98.71%和 72.82%。
图 3.2 好氧反硝化反应的长期表现四组试验中，COD 去除效率分别为 96.09 0.59%（n=22）、96.09 1.12%（n=21）、95.25 1.15%（n=20）和 94.93 0.64%（n=21），TN 去除效率分别为 90.01 1.17%（n=22）86.64 1.62% （ n=21 ）、 86.24 1.93% （ n=20 ）和 90.05 2.87% （ n=21 ）。当以CH3CH2CH2COONa 为基质，工艺以 A/O 模式运行时，工艺的 TN 去除效率最高，为90.05%±2.87%（n=21)。本阶段试验，工艺所取得的 TN 去除率已经高于绝大多数生物脱氮工艺，如 SBR、SBBR 和 MBR 等[74]。四组试验的出水水质情况见表 3.4。表 3.4 四组试验反应出水水质情况试验出水NH4+-N(mg/L)出水NO2--N(mg/L)出水NO3--N(mg/L)出水PO43--P(mg/L)出水 COD(mg/L)出水TN(mg/L)TN 去除率(%)样本数I 0.31±0.00 0.07±0.02 5.73±0.75 8.94±1.31 24.52±2.98 6.11±0.7587.42%±1.29%n=2II 0.31±0.00 0.07±0.00 4.98±0.70 9.97±1.26 27.20±1.84 5.36±0.7088.02%±1.62%n=2III 0.31±0.00 0.69±0.00 5.37±0.82 10.19±2.20 24.67±4.53 5.79±0.8188.05%±1.93%n=2
【参考文献】：
期刊论文
[1]单级与多级AO-SBR工艺对黑水的处理[J]. 张静,陈洪斌,唐贤春,戴晓虎. 环境工程学报. 2017(03)
[2]SBBR反应器同步硝化反硝化处理微污染水源水[J]. 张立秋,吴丹,张朝升,刘思宇,张可方,李淑更. 中国给水排水. 2016(23)
[3]同步硝化反硝化SBBR处理低C/N比生活污水的启动与稳定运行[J]. 张建华,彭永臻,张淼,孙雅雯,王淑莹,王聪. 化工学报. 2016(11)
[4]富营养化水体的营养盐限制性研究综述[J]. 孔范龙,郗敏,徐丽华,李悦,秦培瑞. 地球环境学报. 2016(02)
[5]好氧反硝化微生物学机理与应用研究进展[J]. 郭焱,张召基,陈少华. 微生物学通报. 2016(11)
[6]合成微生物群落及其生物处理应用研究新进展[J]. 张照婧,厉舒祯,邓晔,李会杰,李端行,刘紫嫣,王经伟,沈文丽,马桥,曲媛媛,周集体. 应用与环境生物学报. 2015(06)
[7]微生物分类单元聚类算法比较研究[J]. 周晨,张绍武,陈伟. 北京生物医学工程. 2014(06)
[8]污水生物脱氮除磷新工艺研究进展[J]. 张海红,何姝,丁健生,王荣,余秋芳. 广东化工. 2014(05)
[9]新型短程硝化反硝化工艺处理高浓度氨氮废水[J]. 宫曼丽,刘洋,赵欣,陈晓华,Romain Lemaire,Julien Chauzy. 中国给水排水. 2013(11)
[10]一株好氧反硝化细菌的分离鉴定及反硝化特性研究[J]. 郭端强,刘海龙,万亚涛,李小卫,陈艳艳,管丽冰,单林娜. 生物技术通报. 2012(10)
本文编号：3622940
【文章来源】：长安大学陕西省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
好氧反硝化SBR生物脱氮反应器启动阶段运行性能启动阶段，进、出水NH4+-N平均浓度分别为47.492±0.931mg/L（n=41）和
23浓度、NH4+-N 浓度和 PO43--P 浓度分别为 20.56mg/L、0.07mg/L、0.001mg/L、0.59mg/L和 2.82mg/L，COD、NH4+-N 及 TN 的去除效率分别为 91.81%、97.51%和 97.26%。2-A/O 运行模式下，好氧反硝化生物脱氮工艺出水 COD 浓度、NO2--N 浓度、NO3--N浓度、NH4+-N 浓度和 PO43--P 浓度分别为 20.46mg/L、0.055mg/L、1.68mg/L、0.31mg/L和 18.32mg/L，COD、NH4+-N 以及 TN 的去除效率分别为 91.90%、98.75%和 91.92%。A/O-1 运行模式下，好氧反硝化生物脱氮工艺出水 COD 浓度、NO2--N 浓度、NO3--N浓度、NH4+-N 浓度和 PO43--P 浓度分别为 18.79mg/L、0.055mg/L、7.67mg/L、0.31mg/L和 8.47mg/L，COD、NH4+-N 以及 TN 的去除效率分别为 92.59%、98.71%和 67.71%。A/O-2 运行模式下，好氧反硝化生物脱氮工艺出水 COD 浓度、NO2--N 浓度、NO3--N浓度、NH4+-N 浓度和 PO43--P 浓度分别为 24.12mg/L、0.07mg/L、6.28mg/L、0.31mg/L和 8.26mg/L，COD、NH4+-N 以及 TN 的去除效率分别为 90.30%、98.71%和 72.82%。
图 3.2 好氧反硝化反应的长期表现四组试验中，COD 去除效率分别为 96.09 0.59%（n=22）、96.09 1.12%（n=21）、95.25 1.15%（n=20）和 94.93 0.64%（n=21），TN 去除效率分别为 90.01 1.17%（n=22）86.64 1.62% （ n=21 ）、 86.24 1.93% （ n=20 ）和 90.05 2.87% （ n=21 ）。当以CH3CH2CH2COONa 为基质，工艺以 A/O 模式运行时，工艺的 TN 去除效率最高，为90.05%±2.87%（n=21)。本阶段试验，工艺所取得的 TN 去除率已经高于绝大多数生物脱氮工艺，如 SBR、SBBR 和 MBR 等[74]。四组试验的出水水质情况见表 3.4。表 3.4 四组试验反应出水水质情况试验出水NH4+-N(mg/L)出水NO2--N(mg/L)出水NO3--N(mg/L)出水PO43--P(mg/L)出水 COD(mg/L)出水TN(mg/L)TN 去除率(%)样本数I 0.31±0.00 0.07±0.02 5.73±0.75 8.94±1.31 24.52±2.98 6.11±0.7587.42%±1.29%n=2II 0.31±0.00 0.07±0.00 4.98±0.70 9.97±1.26 27.20±1.84 5.36±0.7088.02%±1.62%n=2III 0.31±0.00 0.69±0.00 5.37±0.82 10.19±2.20 24.67±4.53 5.79±0.8188.05%±1.93%n=2
【参考文献】：
期刊论文
[1]单级与多级AO-SBR工艺对黑水的处理[J]. 张静,陈洪斌,唐贤春,戴晓虎. 环境工程学报. 2017(03)
[2]SBBR反应器同步硝化反硝化处理微污染水源水[J]. 张立秋,吴丹,张朝升,刘思宇,张可方,李淑更. 中国给水排水. 2016(23)
[3]同步硝化反硝化SBBR处理低C/N比生活污水的启动与稳定运行[J]. 张建华,彭永臻,张淼,孙雅雯,王淑莹,王聪. 化工学报. 2016(11)
[4]富营养化水体的营养盐限制性研究综述[J]. 孔范龙,郗敏,徐丽华,李悦,秦培瑞. 地球环境学报. 2016(02)
[5]好氧反硝化微生物学机理与应用研究进展[J]. 郭焱,张召基,陈少华. 微生物学通报. 2016(11)
[6]合成微生物群落及其生物处理应用研究新进展[J]. 张照婧,厉舒祯,邓晔,李会杰,李端行,刘紫嫣,王经伟,沈文丽,马桥,曲媛媛,周集体. 应用与环境生物学报. 2015(06)
[7]微生物分类单元聚类算法比较研究[J]. 周晨,张绍武,陈伟. 北京生物医学工程. 2014(06)
[8]污水生物脱氮除磷新工艺研究进展[J]. 张海红,何姝,丁健生,王荣,余秋芳. 广东化工. 2014(05)
[9]新型短程硝化反硝化工艺处理高浓度氨氮废水[J]. 宫曼丽,刘洋,赵欣,陈晓华,Romain Lemaire,Julien Chauzy. 中国给水排水. 2013(11)
[10]一株好氧反硝化细菌的分离鉴定及反硝化特性研究[J]. 郭端强,刘海龙,万亚涛,李小卫,陈艳艳,管丽冰,单林娜. 生物技术通报. 2012(10)
本文编号：3622940
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