CRI系统短程硝化反硝化脱氮调控方法研究

发布时间：2017-09-13 02:49

  本文关键词：CRI系统短程硝化反硝化脱氮调控方法研究

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【摘要】：针对受污染的地表水和小城镇生活污水的污水处理生态工程技术——人工快速渗滤系统(简称CRI系统),正成为国内研究和应用的热点。这是一种低耗能、高效率的污水生态处理技术,主要表现在处理污水过程中不需要添加药剂,不需要采用高耗能的设备机械曝气,投资建设费用低,运行费用低,非常适用于农村及小城镇生活污水的处理。其对COD及氨氮的去除率较好,但对TN的去除率不到30%。本课题在以生活污水成功挂膜启动后,主要在短程硝化段探讨了CRI人工模拟柱处理生活污水的最佳运行条件(进水pH、COD、氨氮、水力负荷、湿干比),以及在短程反硝化段的最佳运行条件(pH、C/N比),最后在短程硝化及反硝化阶段利用Monod方程对CRI模拟柱中微生物增殖进行了探讨,建立了动力学方程。CRI模拟柱内微生物挂膜启动宜以生活污水启动,通过逐步提高水力负荷利于系统内微生物挂膜成功,挂膜期间6根CRI模拟柱应采用相同的水质进水,以排除水质波动对系统挂膜效果的影响。CRI系统在短程硝化阶段的最佳运行条件为进水pH为7.9左右、COD进水浓度控制在200mg/L左右、氨氮进水浓度在60-80mg/L、水力负荷维持在0.5-1.0m/d、湿干比为1：3,此时系统出水COD、氨氮浓度较低,系统内亚硝酸盐积累现象明显。CRI系统在短程反硝化阶段最佳pH值范围在7.0～8.0之间,当pH值偏离这一范围时,反硝化速率逐渐下降,进水的C/N值控制在4：1-6：1之间,滤速控制在适当的范围内,反硝化速率能够达到75%以上。最后在短程硝化阶段利用Monod方程对CRI模拟柱中微生物增殖进行了探讨,利用数学方法推导出了短程硝化动力学方程,经验证,中低浓度的动力学参数能与实际能较好符合,高浓度的误差较大,得出的动力学方程式适用于室温25℃左右时浓度在19.82-80.26mg/L范围的氨氮降解。同样在短程反硝化阶段得到反硝化段的动力学方程,短程反硝化速率主要受温度和pH值的影响。
【关键词】：生活污水 CRI 短程硝化反硝化 亚硝酸盐 影响因素
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-21
• 1.1 研究背景11-13
• 1.2 新型生物脱氮工艺研究现状13-15
• 1.2.1 短程硝化反硝化13
• 1.2.2 厌氧氨氧化13-14
• 1.2.3 同步硝化反硝化14-15
• 1.3 CRI系统工艺原理及研究现状15-17
• 1.3.1 CRI系统工艺原理15-16
• 1.3.2 CRI系统研究现状16-17
• 1.4 课题研究目的、意义和内容17-21
• 1.4.1 研究目的和意义17-18
• 1.4.2 研究内容18-19
• 1.4.3 研究思路及技术路线19-21
• 第2章 试验材料与装置21-24
• 2.1 试验用水21
• 2.2 试验装置21-22
• 2.3 CRI人工模拟柱滤料的选择22
• 2.4 分析项目及方法22-24
• 第3章 CRI系统短程硝化的实现与稳定24-43
• 3.1 试验的启动24-31
• 3.1.1 启动条件24-25
• 3.1.2 驯化实验结果25-30
• 3.1.3 驯化结果分析30-31
• 3.2 不同控制条件下CRI系统中亚硝酸盐积累的实现31-41
• 3.2.1 pH值的影响31-34
• 3.2.2 COD负荷对CRI系统短程硝化阶段的影响34-35
• 3.2.3 氨氮负荷对CRI系统短程硝化阶段的影响35-38
• 3.2.4 水力负荷对CRI系统短程硝化阶段的影响38-40
• 3.2.5 湿干比对CRI系统短程硝化阶段的影响40-41
• 3.3 本章小结41-43
• 第4章 CRI系统短程反硝化研究43-50
• 4.1 CRI系统缺氧柱的驯化43-44
• 4.2 CRI系统反硝化的影响因素44-49
• 4.2.1 pH值对CRI系统反硝化的影响45-47
• 4.2.2 C/N对CRI系统反硝化的影响47-49
• 4.3 本章小结49-50
• 第五章 CRI系统短程硝化反硝化动力学探讨50-58
• 5.1 硝化动力学50-53
• 5.1.1 硝化动力学原理50-51
• 5.1.2 氨氮降解的动力学分析51-53
• 5.2 反硝化动力学53-57
• 5.2.1 模型假设53-54
• 5.2.2 反硝化动力学原理54-55
• 5.2.3 反硝化动力学参数的确定55-57
• 5.3 本章小结57-58
• 结论与建议58-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-65
• 攻读硕士学位期间的研究成果65

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本文编号：841099