外加固体碳源对SBBR工艺处理代碳污水的脱氮性能研究

发布时间：2017-10-05 08:14

  本文关键词：外加固体碳源对SBBR工艺处理代碳污水的脱氮性能研究

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【摘要】：近年来,随着我国社会经济和城镇化水平的不断提高,环境资源的不断改变,城镇排放的污水和水污染物已经上升为水环境污染的主要来源和贡献者,其中含氮污水排放急剧增加。为了防止水环境的进一步恶化,确保水环境实现良性循环,国家对水环境的重要剥削者城镇污水处理厂的“减排”要求在不断提高。随着城市污水的低碳源化现象日益明显,生活污水的碳源不足是污水厂升级改造中面临的主要问题。目前污水厂使用的是传统投加甲醇、乙酸、葡萄糖等液体碳源方法去除水中硝酸盐。但此方法存在一些缺点,碳源量不易掌控并且操作繁琐,容易造成出水更严重的有机污染,大幅增加了预处理成本,因此,国内外学者正在积极研究固体碳源脱氮工艺及理论。本试验以人工模拟低碳污水为研究对象,以固体废弃物玉米芯作为外加固体碳源,研究玉米芯作为外加固体碳源材料的可行性,包括玉米芯浸出液中有机物释放能力、释放量及安全性能测试。同时研究外加固体碳源对SBBR工艺同步硝化反硝化去除水中的有机物、TN及NH4+-N的影响因素及初探脱氮机理,确定外加固体碳源对SBBR工艺同步硝化反硝化过程所需的最佳控制模式。通过试验,得到如下结论,并证明了固体碳源对低碳污水脱氮是一种行之有效的新方法。玉米芯作为固体碳源材料有一定的释碳规律性,能释放出大量的有机碳源,供碳能力佳,释碳速率相对稳定,适合作为外加缓释碳源材料。玉米芯浸出液中未检测出重金属离子Cd,检测出的重金属离子Cu、Cr、Zn低于地表水环境质量标准重金属标准限值Ⅱ类,重金属离子Pb、As低于Ⅰ类。所以采用玉米芯作为外加固体碳源是可行的安全性固体碳源材料。同步硝化反硝化驯化阶段,外加固体碳源(玉米芯)对生物膜法同步硝化反硝化处理低碳污水有明显影响。投入碳源后平均TN去除率由原来的53%提高到81%,按理论同化所去除的氮量仅占平均进水TN的22.1%,而TN的平均去除率约为81%,证明发生了同步硝化反硝化作用。通过对外加固体碳源SBBR工艺同步硝化反硝化过程中各影响因素的研究发现,系统稳定运行的最佳控制模式:每处理1.5L人工模拟低碳污水最佳玉米芯投加量为5g,DO约为4.5mg/L,曝气时间为8h,进水p H值约为7.5,此时NH4+-N出水浓度为3.25mg/L,NH4+-N的去除率达到89%,TN出水浓度为4.21mg/L,TN去除率达到86%,COD出水浓度达到20mg/L左右,同步硝化反硝化脱氮效果良好。试验证明,在SBBR反应器中通过投加固体碳源对同步硝化反硝化脱氮效果有明显的促进作用,NH4+-N、TN的去除率均能得到明显的提升,出水能够达到国家排放标准一级A标准,为低碳污水脱氮反硝化碳源不足提供一种可持续的新方法。
【关键词】：SBBR 低碳源污水 同步硝化反硝化 外加固体碳源
【学位授予单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 绪论11-23
• 1.1 课题研究的背景11-13
• 1.1.1 水源氮素污染的现状及危害11
• 1.1.2 水源氮素污染的来源11-12
• 1.1.3 污水厂提标改造与低碳源城市污水现状12-13
• 1.2 低碳源污水脱氮研究现状13-18
• 1.2.1 低碳源污水脱氮工艺现状13-14
• 1.2.2 同步硝化反硝化污水处理系统14-17
• 1.2.3 同步硝化反硝化研究现状17-18
• 1.3 固体碳源研究现状18-20
• 1.3.1 固体碳源的提出18-19
• 1.3.2 固体碳源材料的筛选19-20
• 1.4 课题研究的目的、意义及内容20-23
• 1.4.1 课题研究的目的和意义20-21
• 1.4.2 课题研究的内容21-23
• 第二章 试验材料与测定方法23-26
• 2.1 试验装置及材料23-25
• 2.1.1 试验装置23-24
• 2.1.2 试验材料24
• 2.1.3 试验用水24-25
• 2.1.4 接种污泥及外加固体碳源25
• 2.2 水质监测分析项目及方法25-26
• 第三章 外加固体碳源SBBR工艺的构建26-40
• 3.1 固体碳源材料的选择26-27
• 3.2 固体碳源释碳性能研究27-29
• 3.2.1 材料与方法27-28
• 3.2.2 固体碳源释碳规律的研究28-29
• 3.3 固体碳源浸出液安全性测试29-31
• 3.4 生物膜挂膜阶段研究及外加固体碳源同步硝化反硝化性能驯化31-38
• 3.4.1 生物膜挂膜阶段研究31-33
• 3.4.2 外加固体碳源SBBR工艺同步硝化反硝化性能的驯化33-38
• 3.5 本章小结38-40
• 第四章 外加固体碳源对SBBR工艺处理低碳污水的影响因素研究及脱氮机理初探40-68
• 4.1 玉米芯投加量对外加固体碳源同步硝化反硝化处理低碳污水的影响41-46
• 4.2 DO对外加固体碳源同步硝化反硝化处理低碳污水的影响46-53
• 4.3 曝气时间对外加固体碳源同步硝化反硝化处理低碳污水的影响53-58
• 4.4 pH对外加固体碳源同步硝化反硝化处理低碳污水的影响58-64
• 4.5 外加固体碳源对SBBR工艺处理低碳污水的脱氮机理初探64-67
• 4.6 本章小结67-68
• 第五章 结论与建议68-70
• 5.1 结论68-69
• 5.2 建议69-70
• 参考文献70-74
• 致谢74

【参考文献】

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本文编号：975705