基于厌氧氨氧化自养生物脱氮联合工艺的参数优化
发布时间：2023-04-26 04:46
为了实现联合工艺的高效稳定的自养脱氮,本研究依次采用序批式、连续流全混生物反应器,对新型的内回流式一体化反应器中好氧区不同生物膜载体在相同条件下的亚硝化效能进行对比,确定了聚氨酯填料为较优的好氧填料,完成高效的氮素转化,使其出水满足后续厌氧氨氧化的需求。同时,为了将体系中的酸碱维持在各目标菌种适宜的反应环境以确保高效稳定的自养脱氮,研究还采用连续流全混生物反应器,确定了好氧、厌氧反应中最优碳酸氢盐投加量。并在此基础上采用新型的内回流式一体化反应器对联合工艺的碳酸氢盐投加量进行研究,确定了最优值,进一步提高脱氮效能。本文主要研究成果如下:(1)作为好氧载体,多孔聚氨酯填料可实现0.84 kg/(m3·d)的亚硝氮累积速率;而聚乙烯载体的仅为0.56kg/(m3·d)。并且随着水力冲击负荷的提高,聚乙烯载体的氮素转化效能降低。相同条件下的聚氨酯载体仍有较高的亚硝氮累积率,为1.4kg/(m3·d),出水NO2-/NH4+基本维持1;水力冲击负荷加大后氮素转化效能不变,因此判定其为反应器好氧区合适的生物膜载体。(2)亚硝化效能会随着HCO3--C/TN的下降而下降,控制HCO3--C/TN=...
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 课题的提出
1.3 研究目的和意义
1.3.1 研究目的
1.3.2 研究意义
1.4 研究内容与创新点
1.4.1 研究内容
1.4.2 创新点
第二章 短程硝化-厌氧氨氧化联合脱氮的研究进展
2.1 联合工艺的运行参数
2.1.1 pH
2.1.2 温度
2.1.3 溶解氧(DO)
2.1.4 游离氨(FA)/游离亚硝酸盐(FNA)
2.1.5 COD
2.1.6 水力停留时间(HRT)
2.1.7 泥龄(SRT)
2.1.8 基质负荷
2.2 联合工艺的运行
2.2.1 污泥形态
2.2.2 运行方式
2.2.3 联合工艺的工程应用
2.3 联合工艺的局限和问题
2.3.1 氨氧化菌的生长富集
2.3.2 反应体系中pH的控制
第三章 实验装置、材料与方法
3.1 实验装置
3.1.1 连续流全混生物膜反应器
3.1.2 亚硝化挂膜启动序批式反应器(SBR)
3.1.3 新型气升回流一体化反应器
3.2 实验材料
3.2.1 接种污泥
3.2.2 实验用水
3.3 实验分析项目
3.4 计算方法
3.5 SEM实验方法
3.6 实验运行方法
3.6.1 亚硝化载体的优化
3.6.2 HCO3-对短程硝化反应氮素转化效能的研究
3.6.3 HCO3-对厌氧氨氧化脱氮效能的影响的研究
3.6.4 HCO3-对联合半亚硝化-厌氧氨氧化反应氮素转化效能的影响的研究
第四章 半亚硝化载体优化
4.1 载体挂膜启动
4.1.1 短期内两种载体的氮素转化
4.1.2 挂膜期的氮素转化
4.2 载体富集运行
4.3 载体在一体化反应器亚硝化区的运行
4.3.1 聚乙烯载体的亚硝化性能
4.3.2 聚氨酯载体的亚硝化性能
4.4 本章小结
第五章 短程硝化氮素转化中进水HCO3-浓度的优化控制
5.1 不同IC/TN(摩尔比)下的亚硝化效能
5.1.1 不同IC/TN(摩尔比)下的进、出水pH值
5.1.2 不同HCO3-浓度对进、出水pH及IC变化的影响
5.1.3 不同IC/TN(摩尔比)对膜反应器I亚硝化效能的影响
5.2 限定无机碳下的亚硝化效能
5.2.1 进、出水IC以及ΔIC在亚硝化过程中的变化
5.2.2 无外加无机碳,恒定pH条件下对亚硝化反应的影响
5.3 最适宜的IC/TN以及进水pH
5.4 本章小结
第六章 厌氧氨氧化反应中进水HCO3-浓度的优化控制
6.1 不同浓度的HCO3-在相同的容积负荷下对厌氧氨氧化的影响
6.1.1 不同IC/TN下的脱氮效能
6.1.2 最适宜的投加比以及进水的pH
6.2 不同浓度的HCO3-在不同的容积负荷下对厌氧氨氧化的影响
6.2.1 一定HCO3
--C/TN、不同容积负荷的脱氮效能
6.3 本章小结
第七章 联合工艺中进水HCO3-浓度的优化控制
7.1 不同浓度HCO3-对联合工艺脱氮性能的影响
7.1.1 不同IC/TN、相同容积负荷下的氮素转化
7.1.2 最适宜的投加比及对应的进水pH
7.2 不同HCO3
--C/TN、相同容积负荷对各区氮素转化的影响
7.2.1 好氧区的亚硝氮累积率
7.2.2 厌氧区的氮去除速率
7.3 一定HCO3
--C/TN在不同的容积负荷下对联合工艺的影响
7.4 本章小结
第八章 结论与建议
8.1 结论
8.2 建议
参考文献
致谢
作者简介
本文编号：3801771
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 课题的提出
1.3 研究目的和意义
1.3.1 研究目的
1.3.2 研究意义
1.4 研究内容与创新点
1.4.1 研究内容
1.4.2 创新点
第二章 短程硝化-厌氧氨氧化联合脱氮的研究进展
2.1 联合工艺的运行参数
2.1.1 pH
2.1.2 温度
2.1.3 溶解氧(DO)
2.1.4 游离氨(FA)/游离亚硝酸盐(FNA)
2.1.5 COD
2.1.6 水力停留时间(HRT)
2.1.7 泥龄(SRT)
2.1.8 基质负荷
2.2 联合工艺的运行
2.2.1 污泥形态
2.2.2 运行方式
2.2.3 联合工艺的工程应用
2.3 联合工艺的局限和问题
2.3.1 氨氧化菌的生长富集
2.3.2 反应体系中pH的控制
第三章 实验装置、材料与方法
3.1 实验装置
3.1.1 连续流全混生物膜反应器
3.1.2 亚硝化挂膜启动序批式反应器(SBR)
3.1.3 新型气升回流一体化反应器
3.2 实验材料
3.2.1 接种污泥
3.2.2 实验用水
3.3 实验分析项目
3.4 计算方法
3.5 SEM实验方法
3.6 实验运行方法
3.6.1 亚硝化载体的优化
3.6.2 HCO3-对短程硝化反应氮素转化效能的研究
3.6.3 HCO3-对厌氧氨氧化脱氮效能的影响的研究
3.6.4 HCO3-对联合半亚硝化-厌氧氨氧化反应氮素转化效能的影响的研究
第四章 半亚硝化载体优化
4.1 载体挂膜启动
4.1.1 短期内两种载体的氮素转化
4.1.2 挂膜期的氮素转化
4.2 载体富集运行
4.3 载体在一体化反应器亚硝化区的运行
4.3.1 聚乙烯载体的亚硝化性能
4.3.2 聚氨酯载体的亚硝化性能
4.4 本章小结
第五章 短程硝化氮素转化中进水HCO3-浓度的优化控制
5.1 不同IC/TN(摩尔比)下的亚硝化效能
5.1.1 不同IC/TN(摩尔比)下的进、出水pH值
5.1.2 不同HCO3-浓度对进、出水pH及IC变化的影响
5.1.3 不同IC/TN(摩尔比)对膜反应器I亚硝化效能的影响
5.2 限定无机碳下的亚硝化效能
5.2.1 进、出水IC以及ΔIC在亚硝化过程中的变化
5.2.2 无外加无机碳,恒定pH条件下对亚硝化反应的影响
5.3 最适宜的IC/TN以及进水pH
5.4 本章小结
第六章 厌氧氨氧化反应中进水HCO3-浓度的优化控制
6.1 不同浓度的HCO3-在相同的容积负荷下对厌氧氨氧化的影响
6.1.1 不同IC/TN下的脱氮效能
6.1.2 最适宜的投加比以及进水的pH
6.2 不同浓度的HCO3-在不同的容积负荷下对厌氧氨氧化的影响
6.2.1 一定HCO3
--C/TN、不同容积负荷的脱氮效能
6.3 本章小结
第七章 联合工艺中进水HCO3-浓度的优化控制
7.1 不同浓度HCO3-对联合工艺脱氮性能的影响
7.1.1 不同IC/TN、相同容积负荷下的氮素转化
7.1.2 最适宜的投加比及对应的进水pH
7.2 不同HCO3
--C/TN、相同容积负荷对各区氮素转化的影响
7.2.1 好氧区的亚硝氮累积率
7.2.2 厌氧区的氮去除速率
7.3 一定HCO3
--C/TN在不同的容积负荷下对联合工艺的影响
7.4 本章小结
第八章 结论与建议
8.1 结论
8.2 建议
参考文献
致谢
作者简介
本文编号：3801771
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