全程自养脱氮（CANON）反应器的启动及其脱氮性能
发布时间：2025-02-09 12:40
采用传统的生物脱氮工艺处理高氨氮废水时,往往面临碳源不足的问题,影响脱氮的效率与成本。采用全程自养脱氮(Completely Autotrophic Nitrogen removal Over Nitrite,CANON)工艺具有几乎毋须碳源,除此之外,CANON工艺还具有节省曝气量、降低污泥产量、减少温室气体排放量等诸多优点,是一种可持续发展的脱氮工艺。不过,CANON工艺依然存在启动时间缓慢、短程硝化难以稳定等难题。为在上述难点问题上有所突破,采用四组反应器研究了CANON工艺启动及其脱氮性能。四组反应器均采用人工配置的不含有机碳源的高氨氮废(NH4+-N浓度约400mg·L-1)为进水,其中,反应器Ⅰ采用普通活性污泥启动,反应器Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ在反应器Ⅰ启动成功后,接种其污泥启动。 反应器Ⅰ以海绵为填料,接种普通活性污泥,控制反应器中温度为35℃±1℃,pH为7.39～8.01条件下,并始终维持曝气的条件下,经过亚硝酸化阶段和厌氧氨氧化阶段,运行210d后成功启动CANON工艺,TN去除负荷达到1.22kg/(m3·d),TN去除率达到80%。启动成功后,反应器能够保持长期稳定,...
【文章页数】：123 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 高氨氮废水的危害
1.1.2 高氨氮废水的来源
1.2 传统处理高氨氮废水的方法
1.2.1 吹脱法
1.2.2 生物法
1.3 生物脱氮中氮的转化
1.3.1 氨化反应
1.3.2 硝化反应
1.3.3 反硝化反应
1.3.4 厌氧氨氧化反应
1.4 生物脱氮的路径
1.4.1 路径Ⅰ
1.4.2 路径Ⅱ
1.4.3 路径Ⅲ
1.5 全程自养脱氮工艺的研究进展
1.5.1 厌氧氨氧化的研究现状
1.5.2 短程硝化的研究现状
1.5.3 CANON 工艺的研究现状
1.6 研究意义
1.7 主要研究内容
第2章 试验材料与方法
2.1 试验装置
2.1.1 反应器Ⅰ
2.1.2 反应器Ⅱ
2.1.3 反应器Ⅲ
2.1.4 反应器Ⅳ
2.2 试验用水
2.3 分析项目与检测方法
第3章 好氧条件下CANON 工艺的初次启动
3.1 启动方法
3.2 启动过程
3.2.1 部分亚硝酸化启动阶段
3.2.2 厌氧氨氧化启动阶段
3.3 Anammox 菌的确认
3.4 本章小结
第4章 接种CANON 污泥启动CANON 工艺
4.1 反应器Ⅱ的启动
4.1.1 启动方法
4.1.2 启动过程
4.2 反应器Ⅲ的启动
4.2.1 启动方法
4.2.2 启动过程
4.2.3 反应器Ⅲ中基质的分布规律
4.3 反应器Ⅳ的启动
4.3.1 启动方法
4.3.2 启动过程
4.3.3 厌氧阶段反应器Ⅳ中基质的分布规律
4.4 分析与讨论
4.5 本章小结
第5章 温度对CANON 工艺的影响
5.1 温度对于CANON 工艺的冲击试验
5.1.1 材料与方法
5.1.2 SBBR 反应器中的基质变化规律
5.2 低温下CANON 工艺的长期适应性
5.2.1 △NO3
--N/△TN 比评价短程硝化
5.2.2 通过OUR 法评价短程硝化
5.3 长期运行对于低温冲击的适应性
5.4 分析与讨论
5.5 本章小结
第6章 曝气量变化对于CANON 反应器的影响
6.1 曝气量变化对反应器Ⅰ的影响
6.2 曝气量变化对反应器Ⅱ的影响
6.3 过量曝气对CANON 工艺的影响
6.4 本章小结
第7章 水质条件对CANON 工艺的影响
7.1 氨浓度的影响
7.2 亚硝酸盐的影响
7.2.1 亚硝酸盐抑制浓度的确定
7.2.2 NO2
--N 浓度的影响
7.3 磷酸盐的影响
7.4 有机物对于CANON 工艺的影响
7.4.1 COD 浓度≤100mg·L-1
7.4.2 COD 浓度＞100mg·L-1
7.5 本章小结
第8章 CANON 工艺的运行稳定性
8.1 反应器Ⅰ的运行稳定性
8.1.1 高氨氮运行期的稳定性
8.1.2 温度冲击对运行稳定性的影响
8.1.3 低氨氮运行的稳定性
8.2 反应器Ⅱ的运行稳定性
8.3 反应器Ⅲ的运行稳定性
8.4 反应器Ⅳ的运行稳定性
8.5 本章小结
第9章 结论与建议
9.1 结论
9.2 建议
9.3 创新点
参考文献
攻读博士学位期间发表的学术论文
致谢
本文编号：4032246
【文章页数】：123 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 高氨氮废水的危害
1.1.2 高氨氮废水的来源
1.2 传统处理高氨氮废水的方法
1.2.1 吹脱法
1.2.2 生物法
1.3 生物脱氮中氮的转化
1.3.1 氨化反应
1.3.2 硝化反应
1.3.3 反硝化反应
1.3.4 厌氧氨氧化反应
1.4 生物脱氮的路径
1.4.1 路径Ⅰ
1.4.2 路径Ⅱ
1.4.3 路径Ⅲ
1.5 全程自养脱氮工艺的研究进展
1.5.1 厌氧氨氧化的研究现状
1.5.2 短程硝化的研究现状
1.5.3 CANON 工艺的研究现状
1.6 研究意义
1.7 主要研究内容
第2章 试验材料与方法
2.1 试验装置
2.1.1 反应器Ⅰ
2.1.2 反应器Ⅱ
2.1.3 反应器Ⅲ
2.1.4 反应器Ⅳ
2.2 试验用水
2.3 分析项目与检测方法
第3章 好氧条件下CANON 工艺的初次启动
3.1 启动方法
3.2 启动过程
3.2.1 部分亚硝酸化启动阶段
3.2.2 厌氧氨氧化启动阶段
3.3 Anammox 菌的确认
3.4 本章小结
第4章 接种CANON 污泥启动CANON 工艺
4.1 反应器Ⅱ的启动
4.1.1 启动方法
4.1.2 启动过程
4.2 反应器Ⅲ的启动
4.2.1 启动方法
4.2.2 启动过程
4.2.3 反应器Ⅲ中基质的分布规律
4.3 反应器Ⅳ的启动
4.3.1 启动方法
4.3.2 启动过程
4.3.3 厌氧阶段反应器Ⅳ中基质的分布规律
4.4 分析与讨论
4.5 本章小结
第5章 温度对CANON 工艺的影响
5.1 温度对于CANON 工艺的冲击试验
5.1.1 材料与方法
5.1.2 SBBR 反应器中的基质变化规律
5.2 低温下CANON 工艺的长期适应性
5.2.1 △NO3
--N/△TN 比评价短程硝化
5.2.2 通过OUR 法评价短程硝化
5.3 长期运行对于低温冲击的适应性
5.4 分析与讨论
5.5 本章小结
第6章 曝气量变化对于CANON 反应器的影响
6.1 曝气量变化对反应器Ⅰ的影响
6.2 曝气量变化对反应器Ⅱ的影响
6.3 过量曝气对CANON 工艺的影响
6.4 本章小结
第7章 水质条件对CANON 工艺的影响
7.1 氨浓度的影响
7.2 亚硝酸盐的影响
7.2.1 亚硝酸盐抑制浓度的确定
7.2.2 NO2
--N 浓度的影响
7.3 磷酸盐的影响
7.4 有机物对于CANON 工艺的影响
7.4.1 COD 浓度≤100mg·L-1
第8章 CANON 工艺的运行稳定性
8.1 反应器Ⅰ的运行稳定性
8.1.1 高氨氮运行期的稳定性
8.1.2 温度冲击对运行稳定性的影响
8.1.3 低氨氮运行的稳定性
8.2 反应器Ⅱ的运行稳定性
8.3 反应器Ⅲ的运行稳定性
8.4 反应器Ⅳ的运行稳定性
8.5 本章小结
第9章 结论与建议
9.1 结论
9.2 建议
9.3 创新点
参考文献
攻读博士学位期间发表的学术论文
致谢
本文编号：4032246
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