螺旋升流式SUFR-UCT系统脱氮除磷试验研究
发布时间：2021-03-26 09:16
试验在课题组前期研究的基础上,采用螺旋升流式反应器实现UCT工艺的处理单元,考察了螺旋升流式SUFR-UCT系统中同时硝化反硝化、反硝化除磷现象,对影响系统脱氮除磷效果的因素进行试验研究;确定脱氮除磷的最佳运行条件;对系统中的活性污泥进行研究;分析了SRT、C/N、C/P对系统生物脱氮除磷的影响,并结合螺旋升流流态特性进行分析;同时,从系统的好氧反应器中分离、筛选出好氧反硝化菌和聚磷菌并进行鉴定。论文的主要成果简述如下:①螺旋升流式SUFR-UCT系统对COD、总氮和总磷都有较高的去除率,出水COD为6～24mg/L,总磷为0.01～0.41mg/L,总氮为2.57～11.52mg/L。厌氧反应器内去除的COD约占总去除量的87%。在好氧反应器中有同时硝化反硝化现象,在缺氧反应器中有明显的反硝化除磷现象。②螺旋升流式SUFR-UCT系统活性污泥的沉降性能良好,SVI值介于50～150mL/g,由于螺旋升流流态的推流特征,反应器内易形成颗粒污泥,颗粒直径多在0.7mm～0.9mm之间,属于小颗粒污泥;污泥活性（MLVSS/MLSS）均在0.75以上。活性污泥的比好氧速率SOUR的平均值为...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：114 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 问题的提出
1.1.1 我国水资源利用及污染现状
1.1.2 水体富营养化现状及危害
1.1.3 脱氮除磷的必要性
1.2 生物脱氮除磷理论及发展
1.2.1 传统生物脱氮除磷理论
1.2.2 生物脱氮除磷研究进展
1.3 颗粒污泥技术
1.3.1 颗粒污泥的形成
1.3.2 颗粒污泥技术
1.4 反应器理论及技术
1.4.1 流动模型表示方法
1.4.2 理想反应器流动模型
1.4.3 模拟实际反应器的非理想流动模型
1.5 螺旋升流式反应器
1.5.1 螺旋升流式反应原理
1.5.2 SUFR-UCT 工艺系统
1.6 课题的提出
1.6.1 课题来源与研究目的
1.6.2 主要研究内容
2 螺旋升流式 SUFR-UCT 系统试验研究
2.1 材料与方法
2.1.1 试验装置及运行方式
2.1.2 试验水质及分析检测方法
2.1.3 试验方法
2.2 处理效果及特性
2.2.1 COD 的去除效果及特性
2.2.2 TN 的去除效果及特性
2.2.3 TP 的去除效果及特性
2.3 本章小结
3 活性污泥特性分析
3.1 活性污泥特性
3.1.1 污泥沉降性能
3.1.2 污泥粒径分析
3.1.3 污泥比耗氧速率
3.1.4 污泥比硝化速率
3.1.5 污泥比厌氧释磷速率
3.1.6 污泥比好氧/缺氧吸磷速率
3.1.7 污泥产率
3.1.8 生物相
3.2 活性污泥稳定性分析
3.2.1 进水COD 对稳定运行的影响
3.2.2 进水C/N 对稳定运行的影响
3.2.3 进水C/P 浓度对稳定运行的影响
3.2.4 SRT 对稳定运行的影响
3.2.5 突发故障对稳定运行的影响
3.3 系统颗粒污泥形成的初步分析
3.4 本章小结
4 螺旋升流式 SUFR-UCT 系统中脱氮除磷机理研究
4.1 脱氮机理试验研究
4.1.1 氮的转化
4.1.2 好氧反硝化菌的筛选鉴定与反硝化特性分析
4.2 除磷机理试验研究
4.2.1 TP 去除特性
4.2.2 反硝化聚磷
4.2.3 聚磷菌的鉴别
4.3 螺旋升流式反应器对系统脱氮除磷的影响
4.4 本章小结
5 螺旋升流式 SUFR-UCT 系统运行条件优化研究
5.1 试验思路与方法
5.1.1 回归分析概述
5.1.2 试验方法
5.2 相关性分析及运行条件优化
5.2.1 SRT、C/N、C/P 与系统脱氮除磷相关性分析
5.2.2 多元非线性回归分析
5.2.3 运行条件优化
5.3 本章小结
6 螺旋升流式 SUFR-UCT 系统脱氮除磷动力学研究
6.1 与动力学模型相关的假设
6.2 系统各反应器相关参数
6.3 生物脱氮动力学模式
6.3.1 缺氧反硝化脱氮动力学模式
6.3.2 好氧反硝化脱氮动力学模式
6.3.3 好氧硝化动力学模式
6.4 生物除磷动力学模式
6.4.1 厌氧释磷动力学模式
6.4.2 缺氧反硝化吸磷动力学模式
6.4.3 好氧吸磷动力学模式
6.5 动力学模式的评价
6.5.1 动力学模式参数的选取与分析
6.5.2 模拟值与试验值的比较
6.6 本章小结
7 结论与建议
7.1 结论
7.2 建议
致谢
参考文献
附录
A. 系统稳定运行时去除效果相关数据
B. 16Sr DNA 测序结果
C. 作者发表的与博士学位论文相关的学术论文
D. 作者在攻读博士学位期间参加的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]Effect of seed sludge on characteristics and microbial community of aerobic granular sludge[J]. Zhiwei Song1, Yuejun Pan1, Kun Zhang2, Nanqi Ren2, Aijie Wang2, 1.School of Resource and Environmental Engineering, Heilongjiang Institute of Science and Technology, Harbin 150027, China.2.School of Municipal and Environmental Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China. Journal of Environmental Sciences. 2010(09)
[2]如何正确应用SPSS软件做主成分分析[J]. 李小胜,陈珍珍. 统计研究. 2010(08)
[3]厌氧氨氧化与反硝化的协同作用特性研究[J]. 赖杨岚,周少奇. 中国给水排水. 2010(13)
[4]低浓度氨氮废水在ABR中的厌氧氨氧化研究[J]. 朱月琪,张丽娟,曾国驱,许玫英,孙国萍. 环境工程学报. 2010(06)
[5]Microbial community structure in an integrated A/O reactor treating diluted livestock wastewater during start-up period[J]. Lijiao Ren,Yining Wu,Nanqi Ren,Kun Zhang,Defeng Xing State Key Laboratory of Urban Water Resource and Environment,Harbin Institute of Technology,Harbin 150090,China.. Journal of Environmental Sciences. 2010(05)
[6]活性污泥系统比耗氧速率在线检测与变化规律[J]. 李凌云,彭永臻,李论,王淑莹. 化工学报. 2010(04)
[7]异养型同步硝化反硝化处理微污染水源水[J]. 苏俊峰,黄廷林,刘燕,李倩,叶羡婧,焦菲. 环境科学与技术. 2010(03)
[8]我国湖泊富营养化防治与控制策略研究进展[J]. 赵永宏,邓祥征,战金艳,席北斗,鲁奇. 环境科学与技术. 2010(03)
[9]填充床快速启动厌氧氨氧化反应器及其脱氮性能研究[J]. 陈胜,孙德智,遇光禄. 环境科学. 2010(03)
[10]交变负荷调控法培养好氧颗粒污泥的试验研究[J]. 李慧琴,涂响,孔云华,刘虹,竺建荣. 环境科学. 2010(03)
博士论文
[1]螺旋升流式反应器处理城市污水的试验研究[D]. 豆俊峰.重庆大学 2004
[2]双泥生物反硝化吸磷脱氮系统工艺的试验研究[D]. 罗宁.重庆大学 2003
硕士论文
[1]螺旋升流式反应器在低温、长泥龄时处理城市污水的试验研究[D]. 季铁军.重庆大学 2004
[2]SUFR流态与氧传递性能分析[D]. 阙添进.重庆大学 2004
本文编号：3101356
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：114 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 问题的提出
1.1.1 我国水资源利用及污染现状
1.1.2 水体富营养化现状及危害
1.1.3 脱氮除磷的必要性
1.2 生物脱氮除磷理论及发展
1.2.1 传统生物脱氮除磷理论
1.2.2 生物脱氮除磷研究进展
1.3 颗粒污泥技术
1.3.1 颗粒污泥的形成
1.3.2 颗粒污泥技术
1.4 反应器理论及技术
1.4.1 流动模型表示方法
1.4.2 理想反应器流动模型
1.4.3 模拟实际反应器的非理想流动模型
1.5 螺旋升流式反应器
1.5.1 螺旋升流式反应原理
1.5.2 SUFR-UCT 工艺系统
1.6 课题的提出
1.6.1 课题来源与研究目的
1.6.2 主要研究内容
2 螺旋升流式 SUFR-UCT 系统试验研究
2.1 材料与方法
2.1.1 试验装置及运行方式
2.1.2 试验水质及分析检测方法
2.1.3 试验方法
2.2 处理效果及特性
2.2.1 COD 的去除效果及特性
2.2.2 TN 的去除效果及特性
2.2.3 TP 的去除效果及特性
2.3 本章小结
3 活性污泥特性分析
3.1 活性污泥特性
3.1.1 污泥沉降性能
3.1.2 污泥粒径分析
3.1.3 污泥比耗氧速率
3.1.4 污泥比硝化速率
3.1.5 污泥比厌氧释磷速率
3.1.6 污泥比好氧/缺氧吸磷速率
3.1.7 污泥产率
3.1.8 生物相
3.2 活性污泥稳定性分析
3.2.1 进水COD 对稳定运行的影响
3.2.2 进水C/N 对稳定运行的影响
3.2.3 进水C/P 浓度对稳定运行的影响
3.2.4 SRT 对稳定运行的影响
3.2.5 突发故障对稳定运行的影响
3.3 系统颗粒污泥形成的初步分析
3.4 本章小结
4 螺旋升流式 SUFR-UCT 系统中脱氮除磷机理研究
4.1 脱氮机理试验研究
4.1.1 氮的转化
4.1.2 好氧反硝化菌的筛选鉴定与反硝化特性分析
4.2 除磷机理试验研究
4.2.1 TP 去除特性
4.2.2 反硝化聚磷
4.2.3 聚磷菌的鉴别
4.3 螺旋升流式反应器对系统脱氮除磷的影响
4.4 本章小结
5 螺旋升流式 SUFR-UCT 系统运行条件优化研究
5.1 试验思路与方法
5.1.1 回归分析概述
5.1.2 试验方法
5.2 相关性分析及运行条件优化
5.2.1 SRT、C/N、C/P 与系统脱氮除磷相关性分析
5.2.2 多元非线性回归分析
5.2.3 运行条件优化
5.3 本章小结
6 螺旋升流式 SUFR-UCT 系统脱氮除磷动力学研究
6.1 与动力学模型相关的假设
6.2 系统各反应器相关参数
6.3 生物脱氮动力学模式
6.3.1 缺氧反硝化脱氮动力学模式
6.3.2 好氧反硝化脱氮动力学模式
6.3.3 好氧硝化动力学模式
6.4 生物除磷动力学模式
6.4.1 厌氧释磷动力学模式
6.4.2 缺氧反硝化吸磷动力学模式
6.4.3 好氧吸磷动力学模式
6.5 动力学模式的评价
6.5.1 动力学模式参数的选取与分析
6.5.2 模拟值与试验值的比较
6.6 本章小结
7 结论与建议
7.1 结论
7.2 建议
致谢
参考文献
附录
A. 系统稳定运行时去除效果相关数据
B. 16Sr DNA 测序结果
C. 作者发表的与博士学位论文相关的学术论文
D. 作者在攻读博士学位期间参加的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]Effect of seed sludge on characteristics and microbial community of aerobic granular sludge[J]. Zhiwei Song1, Yuejun Pan1, Kun Zhang2, Nanqi Ren2, Aijie Wang2, 1.School of Resource and Environmental Engineering, Heilongjiang Institute of Science and Technology, Harbin 150027, China.2.School of Municipal and Environmental Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China. Journal of Environmental Sciences. 2010(09)
[2]如何正确应用SPSS软件做主成分分析[J]. 李小胜,陈珍珍. 统计研究. 2010(08)
[3]厌氧氨氧化与反硝化的协同作用特性研究[J]. 赖杨岚,周少奇. 中国给水排水. 2010(13)
[4]低浓度氨氮废水在ABR中的厌氧氨氧化研究[J]. 朱月琪,张丽娟,曾国驱,许玫英,孙国萍. 环境工程学报. 2010(06)
[5]Microbial community structure in an integrated A/O reactor treating diluted livestock wastewater during start-up period[J]. Lijiao Ren,Yining Wu,Nanqi Ren,Kun Zhang,Defeng Xing State Key Laboratory of Urban Water Resource and Environment,Harbin Institute of Technology,Harbin 150090,China.. Journal of Environmental Sciences. 2010(05)
[6]活性污泥系统比耗氧速率在线检测与变化规律[J]. 李凌云,彭永臻,李论,王淑莹. 化工学报. 2010(04)
[7]异养型同步硝化反硝化处理微污染水源水[J]. 苏俊峰,黄廷林,刘燕,李倩,叶羡婧,焦菲. 环境科学与技术. 2010(03)
[8]我国湖泊富营养化防治与控制策略研究进展[J]. 赵永宏,邓祥征,战金艳,席北斗,鲁奇. 环境科学与技术. 2010(03)
[9]填充床快速启动厌氧氨氧化反应器及其脱氮性能研究[J]. 陈胜,孙德智,遇光禄. 环境科学. 2010(03)
[10]交变负荷调控法培养好氧颗粒污泥的试验研究[J]. 李慧琴,涂响,孔云华,刘虹,竺建荣. 环境科学. 2010(03)
博士论文
[1]螺旋升流式反应器处理城市污水的试验研究[D]. 豆俊峰.重庆大学 2004
[2]双泥生物反硝化吸磷脱氮系统工艺的试验研究[D]. 罗宁.重庆大学 2003
硕士论文
[1]螺旋升流式反应器在低温、长泥龄时处理城市污水的试验研究[D]. 季铁军.重庆大学 2004
[2]SUFR流态与氧传递性能分析[D]. 阙添进.重庆大学 2004
本文编号：3101356
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