铁内电解法与生物法耦合脱氮工艺的研究

发布时间：2020-05-26 15:11

【摘要】：本课题提出在SBR反应器内部设置以铁刨花为原料的内电解反应装置，通过化学与生物降解的耦合反应，实现短程硝化反硝化生物脱氮。根据研究结果，通过控制DO，，HRT，pH，FA等反应条件，耦合生物短程脱氮工艺在常温25℃条件下，能实现稳定的短程硝化反硝化生物脱氮。 通过对比实验，证实了铁对亚硝化有显著的促进作用，铁的存在是影响短程硝化反硝化的主要因素。实验证实了铁离子浓度与亚硝化过程有密切的关系，一定浓度的铁离子对亚硝化过程有促进作用，废水中铁离子浓度30～60mg／L，氨氮的去除率维持在90％左右；当铁离子浓度大于70mg／L时，对亚硝化过程的促进作用不明显。通过对耦合脱氮系统的影响因素的研究，发现了耦合硝化系统中pH值和DO浓度的变化规律，并就pH和DO对耦合短程脱氮的影响得出了新的结论。研究证实，内设铁床的耦合生物反应器内与常规反应装置相比，亚硝酸菌对pH的适应范围更大，为7.5～9.5，而在常规反应器内亚硝酸菌生长的最佳pH范围为8～9。从而使该工艺在工程实践中有更为广泛的适用性。该研究通过对硝化过程pH的在线监测，发现了一周期内随pH的变化出现特征点的现象。并据此提出了以pH为参数，在实际水处理中进行实时控制的设想。研究表明，在DO浓度较高的情况下仍然可以实现短程脱氮，这是添加铁床的耦合短程脱氮与普通短程脱氮的不同之处。研究发现，DO大于4.0mg／L，氨氮去除率达到80％以上。亚硝酸盐累积量加大。高DO浓度加速铁刨花的腐蚀，导致混合液中铁离子浓度明显提高，铁离子对亚硝化的促进作用明显，从而实现亚硝酸菌的增值。根据温度影响因素试验的结果，证实了在常温条件(20～25℃)下，生物铁活性污泥通过控制进水氨氮浓度，调节反应的pH，完全可以实现废水生物处理的短程硝化反硝化生物脱氮，此时亚硝化率达到80％以上。实验研究了不同盐度下，氨氮浓度、pH值、温度等因素对含盐废水短程硝化反硝化的影响。结果表明，含盐量增加有助于亚硝酸盐的积累。在含盐量1759mg／L～24630mg／L范围内通过提高进水pH值和进水氨氮浓度可以使亚硝酸盐积累率[NO_2~-／(NO_2~-+NO_3~-)]达到90％以上。这表明亚硝酸菌有较高的耐盐性，能在高盐环境中保持良好的活性。本课题通过对耦合反应器内微生物的生物学特性的研究证实，耦合生物脱氮工艺能显著的改善污泥沉降性能，预防污泥膨胀的产生。通过对耦
【图文】：

图.491#反应器悬浮液放大8创X)倍电子扫描电镜照片图4.10为2#反应器在稳定运行状态下悬浮液放大8000倍的电子扫描照片。图片显示2#反应器活性污泥为丝状菌与球状菌交织共存的状态，由于丝状菌较少，此时污泥未发生丝状菌膨胀。通过图.48、.49可知，尽管1#与2#反应器均，。

图.491#反应器悬浮液放大8创X)倍电子扫描电镜照片图4.10为2#反应器在稳定运行状态下悬浮液放大8000倍的电子扫描照片。图片显示2#反应器活性污泥为丝状菌与球状菌交织共存的状态，由于丝状菌较少，此时污泥未发生丝状菌膨胀。通过图.48、.49可知，尽管1#与2#反应器均未发生丝状菌膨胀，但丝状菌的占总量的比例却不相同。生物铁污泥中丝状菌数目很少，基本上都是絮状菌，说明含铁污泥对于絮状菌的增殖有促进作用，这也揭示了生物铁污泥在预防污泥膨胀方面有优越性的原因。
【学位授予单位】：同济大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：X703

【引证文献】

相关期刊论文 前2条

1 刘忻;马鲁铭;;催化铁技术在脱氮除磷中的应用进展[J];工业水处理;2011年05期

2 王敏;于鲁冀;安树青;;人工湿地新型内电解基质的研究[J];环境工程学报;2011年06期

相关博士学位论文 前1条

1 葛利云;催化铁法与生物法耦合中胞内外聚合物的研究[D];同济大学;2007年

相关硕士学位论文 前1条

1 宫林林;改性生物活性炭过滤工艺除氮效能及机理研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

本文编号：2682029