新型浸没式IEM-MF组合膜-O/A系统脱氮及微生物特性研究
发布时间：2022-01-03 08:29
我国水质的特点是C/N普遍较低,有机物浓度常常难以满足传统生物脱氮工艺的要求,因此,如何提高低C/N废水的脱氮及有机物去除率,成为国内外研究的热点。针对这一问题,本研究将新型浸没式离子交换-微滤（IEM-MF）组合膜与硝化/反硝化（O/A）工艺耦合处理低C/N模拟废水,形成新型浸没式IEM-MF组合膜-O/A系统。为探讨运行膜组件数量对氨氮富集及COD截留效果的影响,本研究分别在1组、2组（呈串联）IEM-MF组合膜条件下运行系统,探讨了组合膜的氨氮分离与富集特性,系统硝化、反硝化脱氮性能,并通过构建amo A、nir S功能基因克隆文库,考察了微生物群落结构与系统处理效果的关系。本研究探讨了系统氨氮分离富集、及硝化反硝化机理,为低C/N废水生物脱氮提供新的思路。其主要结论如下:（1）IEM-MF组合膜的调控运行试验结果表明,1组、2组（以下分别简称单膜、双膜）膜组件运行的适宜电流强度分别为0.2A、0.15A;膜出水适宜采用的抽停比分别为10:5、10:6（min）;适宜采用的膜出水流量分别为2.9、4.1ml/min;膜组件与阳极间距DM-A采用7cm;膜组件...
【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
膜组件实物图
O 0.134.1.2 实验装置及运行原理系统工艺流程见图4-1，采用新型浸没式IEM-MF组合膜与硝化/反硝化工艺结合系统，试验装置包括原水箱、氨氮分离装置（A）、好氧反应器（B）、缺氧反应器(C)、出水二沉池等部分。主体反应器均由有机玻璃制成，氨氮分离装置、好氧反应器为40cm×15cm×70cm的长方体构型，缺氧反应器（D=30cm,h=60cm）1:直流电源 2、3、4、5、6：蠕动泵 7：电极 8：浸没式 IEM-MF 组合膜9、10：搅拌装置 11：曝气泵 12：转子流量计 13：曝气阀图 4-1 反应装置图Fig. 4-1 The combination of membrane component and nitrifying/denitrifying bioreactor为圆柱体构型，有效容积均为36L，二沉池采用竖流式，有效容积为15L。氨氮分离装置中设置新型浸没式膜组件（如图3-1），膜组件由阳离子交换膜(ASTOM
图4-6 单膜、双膜条件下的氨氮去除率Fig. 4-6 The Ammonia nitrogen removal performance under 1and 2 sets of membrane component图4-7 双膜时硝化污泥镜检图Fig. 4-7 Diagram of microscopic inspection for nitrifying communities under 2 sets of membranecomponent4.2.2.3 系统对 TN 的去除两个条件下缺氧反应器稳定阶段的MLSS分别为3200mg/L和3000mg/L，反应器内污泥的活性较高。研究用缺氧反应器进水NO3-(C01)和NO2-(C02)浓度之和与出水中两者浓度之和(C11+C12)的差值与进水中两者浓度之和的比值表示反硝化率，以考察反硝化作用的完全程度，计算公式如下：反硝化率 (C01+ C02)- (C11+C12)]/ (C01+ C02) 100% (4-7)反硝化率的变化规律如下图4-8所示。两个条件的平均反硝化率分别为96.13%和92.89%，出水硝酸盐平均浓度为1.08 mg/L和1.95 mg/L，亚硝酸盐浓度均低于0.2mg/L，说明两个条件下反硝化过程均进行较完全。传统污水处理工艺的脱氮
【参考文献】：
期刊论文
[1]16SrDNA克隆文库解析AO-MBR系统中细菌种群多样性[J]. 郑林雪,李军,任金柱,侯爱月,郑照明. 环境工程学报. 2015(05)
[2]低碳氮比废水脱氮研究进展[J]. 邓玮玮,王晓昌. 工业水处理. 2015(02)
[3]一株异养脱硫反硝化菌株的筛选及其生物脱硫脱氮特性研究[J]. 马晓丹,高灵芳,谭文博,远野,黄聪,赵友康,徐熙俊,盛涛,王爱杰. 微生物学通报. 2015(05)
[4]A/O生物膜法强化处理石化废水及生物膜种群结构研究[J]. 张楠,初里冰,丁鹏元,王星,杨琦,王建龙. 中国环境科学. 2015(01)
[5]同步硝化反硝化系统中反硝化细菌多样性研究[J]. 郑林雪,李军,胡家玮,侯爱月,卞伟,郑照明. 中国环境科学. 2015(01)
[6]包埋菌启动厌氧氨氧化反应器及其动力学性能[J]. 陈光辉,李军,邓海亮,张彦灼,赵白航,郑照明. 化工学报. 2015(04)
[7]CANON工艺快速启动和运行过程中anammox群落变化研究[J]. 黄京,徐亚慧,张亮,刘新春,李娟,张树军. 环境工程. 2014(12)
[8]厌氧氨氧化菌与其他细菌之间的协同竞争关系[J]. 贾方旭,彭永臻,杨庆. 环境科学学报. 2014(06)
[9]低温条件下湿地氨氮强化净化技术及其氨氧化微生物机制[J]. 邹雨璇,祝贵兵,冯晓娟,夏超,周磊榴. 环境科学学报. 2014(04)
[10]反硝化聚磷菌的驯化富集及其分子生物学特性[J]. 黄荣新,陈泽涛,刘钢,骆其金,邓伟光,林伟仲. 中国环境科学. 2013(S1)
博士论文
[1]双极膜电渗析法处理典型化工废水研究[D]. 卫艳新.中国科学技术大学 2012
[2]填埋垃圾生物反应器反硝化性能及反硝化微生物研究[D]. 吴松维.浙江大学 2010
[3]废水处理系统中重要功能类群Thauera属种群结构与功能的研究[D]. 毛跃建.上海交通大学 2009
[4]序批式活性污泥工艺（SBR）自动化控制及工艺性能研究[D]. 董国日.中南大学 2007
硕士论文
[1]ICEAS污水处理工艺提标改造的实验研究[D]. 王加蒙.哈尔滨工业大学 2014
[2]铁电极电絮凝处理含As（Ⅲ）废水特性研究[D]. 彭喜.湘潭大学 2013
[3]超级电容器导电聚合物电极材料的工业化制备及工作电压研究[D]. 代曾鑫.湖南大学 2013
[4]移动床生物膜多级A/O反应器脱氮试验研究[D]. 金可.重庆大学 2013
[5]多级串联附积床同时硝化反硝化脱氮性能研究及其菌群分析[D]. 鄢胜勇.北京工业大学 2012
[6]混凝沉淀—多级A/O工艺处理制革废水的试验研究[D]. 陈青松.哈尔滨工业大学 2011
[7]电场法水中除砷机理及不同材料除砷效率研究[D]. 王娟.云南大学 2010
本文编号：3565943
【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
膜组件实物图
O 0.134.1.2 实验装置及运行原理系统工艺流程见图4-1，采用新型浸没式IEM-MF组合膜与硝化/反硝化工艺结合系统，试验装置包括原水箱、氨氮分离装置（A）、好氧反应器（B）、缺氧反应器(C)、出水二沉池等部分。主体反应器均由有机玻璃制成，氨氮分离装置、好氧反应器为40cm×15cm×70cm的长方体构型，缺氧反应器（D=30cm,h=60cm）1:直流电源 2、3、4、5、6：蠕动泵 7：电极 8：浸没式 IEM-MF 组合膜9、10：搅拌装置 11：曝气泵 12：转子流量计 13：曝气阀图 4-1 反应装置图Fig. 4-1 The combination of membrane component and nitrifying/denitrifying bioreactor为圆柱体构型，有效容积均为36L，二沉池采用竖流式，有效容积为15L。氨氮分离装置中设置新型浸没式膜组件（如图3-1），膜组件由阳离子交换膜(ASTOM
图4-6 单膜、双膜条件下的氨氮去除率Fig. 4-6 The Ammonia nitrogen removal performance under 1and 2 sets of membrane component图4-7 双膜时硝化污泥镜检图Fig. 4-7 Diagram of microscopic inspection for nitrifying communities under 2 sets of membranecomponent4.2.2.3 系统对 TN 的去除两个条件下缺氧反应器稳定阶段的MLSS分别为3200mg/L和3000mg/L，反应器内污泥的活性较高。研究用缺氧反应器进水NO3-(C01)和NO2-(C02)浓度之和与出水中两者浓度之和(C11+C12)的差值与进水中两者浓度之和的比值表示反硝化率，以考察反硝化作用的完全程度，计算公式如下：反硝化率 (C01+ C02)- (C11+C12)]/ (C01+ C02) 100% (4-7)反硝化率的变化规律如下图4-8所示。两个条件的平均反硝化率分别为96.13%和92.89%，出水硝酸盐平均浓度为1.08 mg/L和1.95 mg/L，亚硝酸盐浓度均低于0.2mg/L，说明两个条件下反硝化过程均进行较完全。传统污水处理工艺的脱氮
【参考文献】：
期刊论文
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[3]一株异养脱硫反硝化菌株的筛选及其生物脱硫脱氮特性研究[J]. 马晓丹,高灵芳,谭文博,远野,黄聪,赵友康,徐熙俊,盛涛,王爱杰. 微生物学通报. 2015(05)
[4]A/O生物膜法强化处理石化废水及生物膜种群结构研究[J]. 张楠,初里冰,丁鹏元,王星,杨琦,王建龙. 中国环境科学. 2015(01)
[5]同步硝化反硝化系统中反硝化细菌多样性研究[J]. 郑林雪,李军,胡家玮,侯爱月,卞伟,郑照明. 中国环境科学. 2015(01)
[6]包埋菌启动厌氧氨氧化反应器及其动力学性能[J]. 陈光辉,李军,邓海亮,张彦灼,赵白航,郑照明. 化工学报. 2015(04)
[7]CANON工艺快速启动和运行过程中anammox群落变化研究[J]. 黄京,徐亚慧,张亮,刘新春,李娟,张树军. 环境工程. 2014(12)
[8]厌氧氨氧化菌与其他细菌之间的协同竞争关系[J]. 贾方旭,彭永臻,杨庆. 环境科学学报. 2014(06)
[9]低温条件下湿地氨氮强化净化技术及其氨氧化微生物机制[J]. 邹雨璇,祝贵兵,冯晓娟,夏超,周磊榴. 环境科学学报. 2014(04)
[10]反硝化聚磷菌的驯化富集及其分子生物学特性[J]. 黄荣新,陈泽涛,刘钢,骆其金,邓伟光,林伟仲. 中国环境科学. 2013(S1)
博士论文
[1]双极膜电渗析法处理典型化工废水研究[D]. 卫艳新.中国科学技术大学 2012
[2]填埋垃圾生物反应器反硝化性能及反硝化微生物研究[D]. 吴松维.浙江大学 2010
[3]废水处理系统中重要功能类群Thauera属种群结构与功能的研究[D]. 毛跃建.上海交通大学 2009
[4]序批式活性污泥工艺（SBR）自动化控制及工艺性能研究[D]. 董国日.中南大学 2007
硕士论文
[1]ICEAS污水处理工艺提标改造的实验研究[D]. 王加蒙.哈尔滨工业大学 2014
[2]铁电极电絮凝处理含As（Ⅲ）废水特性研究[D]. 彭喜.湘潭大学 2013
[3]超级电容器导电聚合物电极材料的工业化制备及工作电压研究[D]. 代曾鑫.湖南大学 2013
[4]移动床生物膜多级A/O反应器脱氮试验研究[D]. 金可.重庆大学 2013
[5]多级串联附积床同时硝化反硝化脱氮性能研究及其菌群分析[D]. 鄢胜勇.北京工业大学 2012
[6]混凝沉淀—多级A/O工艺处理制革废水的试验研究[D]. 陈青松.哈尔滨工业大学 2011
[7]电场法水中除砷机理及不同材料除砷效率研究[D]. 王娟.云南大学 2010
本文编号：3565943
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