高效短程反硝化耦合厌氧氨氧化工艺研究
发布时间：2023-05-23 20:06
废水氮素排放是水体富营养化的重要致因,废水生物脱氮已成为环境领域亟待研究的重要课题。全程反硝化工艺是现行主流废水生物脱氮工艺,已成功应用于全球各大污水处理系统。厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺是本世纪研发的高效生物脱氮技术,已被环境工程界公认为最具可持续发展特质的废水脱氮技术。但该工艺需要亚硝氮且产生硝氮,影响了它的独立应用和脱氮功能。有鉴于此,本文以高效全程反硝化工艺为基础,研究了硝氮生物转化为亚硝氮的短程反硝化(Denitratation)工艺,探明了工艺过程与运行性能;耦合ANAMMOX工艺,创建了生物除氨脱硝(Anbon)新工艺,探明了工艺效能与优势菌群,拓展了ANAMMOX工艺应用范围,强化了 ANAMMOX工艺脱氮功能。主要内容如下:1)探明了高效全程反硝化工艺的过程瓶颈,提出了控制对策。探明了高效全程反硝化颗粒污泥易上浮流失及易受自碱化抑制的过程机理,分别提出了 “浮泥自循环释气”及“低浓度高流量”的控制对策,使工艺效能达世界领先水平。试验表明,脱氮颗粒污泥滞气膨胀而导致表观密度下降是其上浮流失的主要致因。弹性滞气膨胀可释气而恢复原状,塑性滞气膨胀则难以释气复原。研发了气...
【文章页数】：142 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
序言
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
1.1 生物脱氮是水体氮素污染控制的主要手段
1.2 全程反硝化是生物脱氮的主流技术
1.2.1 全程反硝化微生物特性
1.2.2 全程反硝化工艺及其影响因素
1.3 厌氧氨氧化是生物脱氮的升级技术
1.3.1 厌氧氨氧化微生物特性
1.3.2 厌氧氨氧化工艺及其限制因素
1.4 高效短程反硝化耦合厌氧氨氧化工艺的意义与挑战
1.5 本论文研究内容及技术线路
第二章 高效全程反硝化工艺过程特性研究
2.1 材料与方法
2.1.1 模拟废水
2.1.2 试验装置
2.1.3 颗粒污泥物化特性表征
2.1.4 颗粒污泥比活性测定
2.1.5 反应器物理特性测定
2.1.6 颗粒污泥临界沉降密度(ρgc)计算
2.1.7 颗粒污泥床剪切力计算
2.1.8 反应液缓冲强度计算
2.1.9 反应液碱度增量计算
2.1.10 化学分析方法
2.2 结果与讨论
2.2.1 高效反硝化颗粒污泥上浮特性与控制
2.2.2 高效反硝化颗粒污泥自碱化特性与控制
2.3 小结
第三章 高效短程反硝化工艺过程控制技术研究
3.1 材料与方法
3.1.1 反应器运行
3.1.2 微生物菌群
3.1.3 基质降解动力学
3.1.4 关键功能酶活性
3.1.5 定量PCR
3.1.6 功能基因表达
3.1.7 化学分析方法
3.2 结果与讨论
3.2.1 碱度抑制型亚硝氮积累控制术
3.2.2 硝氮抑制型亚硝氮积累控制术
3.3 小结
第四章 高效短程反硝化工艺过程优化的研究
4.1 材料与方法
4.1.1 试验菌群
4.1.2 基质影响试验设计
4.1.3 环境条件试验设计
4.1.4 酶活性测定
4.1.5 功能基因表达
4.1.6 化学分析方法
4.2 结果与讨论
4.2.1 高效短程反硝化工艺的基质优化
4.2.2 高效短程反硝化工艺的操作条件
4.3 小结
第五章 高效短程反硝化耦合厌氧氨氧化工艺脱氮性能研究
5.1 材料与方法
5.1.1 模拟废水
5.1.2 试验装置
5.1.3 试验设计
5.1.4 菌群分析
5.1.5 化学分析方法
5.2 结果与讨论
5.2.1 不同基质比例下Anbon工艺的运行性能
5.2.2 不同基质浓度下Anbon工艺的运行性能
5.3 小结
第六章 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 创新点
6.3 不足与展望
参考文献
个人简介
攻读博士学位期间取得的科研成果
一、发表论文情况
二、授权专利情况
三、获得奖励情况
本文编号：3822277
【文章页数】：142 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
序言
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
1.1 生物脱氮是水体氮素污染控制的主要手段
1.2 全程反硝化是生物脱氮的主流技术
1.2.1 全程反硝化微生物特性
1.2.2 全程反硝化工艺及其影响因素
1.3 厌氧氨氧化是生物脱氮的升级技术
1.3.1 厌氧氨氧化微生物特性
1.3.2 厌氧氨氧化工艺及其限制因素
1.4 高效短程反硝化耦合厌氧氨氧化工艺的意义与挑战
1.5 本论文研究内容及技术线路
第二章 高效全程反硝化工艺过程特性研究
2.1 材料与方法
2.1.1 模拟废水
2.1.2 试验装置
2.1.3 颗粒污泥物化特性表征
2.1.4 颗粒污泥比活性测定
2.1.5 反应器物理特性测定
2.1.6 颗粒污泥临界沉降密度(ρgc)计算
2.1.7 颗粒污泥床剪切力计算
2.1.8 反应液缓冲强度计算
2.1.9 反应液碱度增量计算
2.1.10 化学分析方法
2.2 结果与讨论
2.2.1 高效反硝化颗粒污泥上浮特性与控制
2.2.2 高效反硝化颗粒污泥自碱化特性与控制
2.3 小结
第三章 高效短程反硝化工艺过程控制技术研究
3.1 材料与方法
3.1.1 反应器运行
3.1.2 微生物菌群
3.1.3 基质降解动力学
3.1.4 关键功能酶活性
3.1.5 定量PCR
3.1.6 功能基因表达
3.1.7 化学分析方法
3.2 结果与讨论
3.2.1 碱度抑制型亚硝氮积累控制术
3.2.2 硝氮抑制型亚硝氮积累控制术
3.3 小结
第四章 高效短程反硝化工艺过程优化的研究
4.1 材料与方法
4.1.1 试验菌群
4.1.2 基质影响试验设计
4.1.3 环境条件试验设计
4.1.4 酶活性测定
4.1.5 功能基因表达
4.1.6 化学分析方法
4.2 结果与讨论
4.2.1 高效短程反硝化工艺的基质优化
4.2.2 高效短程反硝化工艺的操作条件
4.3 小结
第五章 高效短程反硝化耦合厌氧氨氧化工艺脱氮性能研究
5.1 材料与方法
5.1.1 模拟废水
5.1.2 试验装置
5.1.3 试验设计
5.1.4 菌群分析
5.1.5 化学分析方法
5.2 结果与讨论
5.2.1 不同基质比例下Anbon工艺的运行性能
5.2.2 不同基质浓度下Anbon工艺的运行性能
5.3 小结
第六章 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 创新点
6.3 不足与展望
参考文献
个人简介
攻读博士学位期间取得的科研成果
一、发表论文情况
二、授权专利情况
三、获得奖励情况
本文编号：3822277
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/3822277.html
