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污泥水富集硝化菌添加强化A~2/O系统硝化试验研究

作　者: 魏继林
导　师: 彭党聪
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 环境工程
关键词: 污泥水 硝化 硝化菌富集 生物添加 污泥膨胀 生物释磷
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


城市污水处理厂产生的污泥水具有氨氮浓度高和C/N比值低等特点，一般处理方法是将其回流至进水井，随原污水一起重新进入污水处理系统，尽管污泥水的水量较小，但由于其氨氮浓度很高，使得实际的氨氮负荷远高于设计的氨氮负荷，导致出水氨氮和总氮难以达标排放。本试验研究利用污泥水富集硝化菌，然后，对城市污水处理系统进行生物添加强化其硝化功能。污泥水富集硝化菌系统采用O/A工艺，污水处理系统采用A2/O工艺。O/A系统对氨氮的去除率达99%，实现了对污泥水的处理。稳定状态时，污泥的平均氨氧化速率和平均亚硝酸盐氧化速率分别为15.32mgNH4+-N/(gVSS·h)和22.28mgNO2--N/(gVSS·h)，远远高于一般城市污水处理系统的活性污泥；氨氧化菌的基质半饱和常数为1.3052±0.2208，亚硝酸盐氧化菌的基质半饱常数为1.1012±0.0733；氨氧化速率和亚硝酸盐氧化速率的温度修正系数τN分别为1.072和1.027，接近常规污水处理系统。A2/O系统稳定运行期间，对COD、氨氮和磷酸盐的平均去除率分别为77%、95%和90.3%，出水COD和氨氮浓度值达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918--2002）一级A标准。系统的污泥膨胀是低温作用的结果，通过显微镜观察和微生物染色证明该污泥膨胀为微丝菌过量增殖引发的。通过与西安市第四污水处理厂硝化速率、污泥龄及好氧池HRT的比较，具有生物添加的A2/O系统污泥拥有更高的硝化活性，说明硝化菌添加对A2/O系统的硝化具有明显的强化效果。对西安市第四污水处理厂进行生产性试验得出：厌氧池中较高浓度的NO3--N破坏了其厌氧环境，同时供给聚磷菌用来释磷的碳源不足致使系统除磷效果不佳；通过降低混合液回流比，减少带入厌氧池的硝酸盐量，系统的释磷吸磷速率得到提高，稳定状态时PO43--P去除率提高至78%，工艺的调整达到了聚磷菌培养和富集的目的，同时，COD和NH4+-N的去除基本未受影响；对聚磷菌活性的测定表明，进水中乙酸被大量利用却未被用来生物释磷，这可能是系统除磷效果不稳定的根本原因。

全文目录


摘要  3-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-9
1 绪论  9-24
  1.1 生物脱氮研究进展  9-12
    1.1.1 生物脱氮原理  9-11
    1.1.2 生物脱氮研究进展  11-12
  1.2 污泥水富集硝化菌及强化硝化  12-17
    1.2.1 污泥水水质特征  12-14
    1.2.2 污泥水处理现状  14-15
    1.2.3 污泥水富集硝化菌强化硝化技术简介  15-17
  1.3 污泥膨胀产生的原因及研究现状  17-20
    1.3.1 污泥膨胀的概念及沉降性能指标  17-18
    1.3.2 污泥膨胀的影响因素  18-19
    1.3.3 污泥膨胀的控制方法  19-20
  1.4 生物除磷基本原理及影响因素  20-22
    1.4.1 生物除磷基本原理  20-21
    1.4.2 生物除磷影响因素  21-22
  1.5 课题来源与研究的主要内容  22-24
    1.5.1 课题来源  22
    1.5.2 课题研究的主要内容  22-24
2 硝化菌富集试验  24-33
  2.1 材料与方法  24-27
    2.1.1 试验装置及运行条件  24-25
    2.1.2 试验用水  25-26
    2.1.3 主要设备仪器  26
    2.1.4 分析项目与方法  26-27
  2.2 O/A 系统运行效果分析  27-30
    2.2.1 典型周期内系统运行状况  27-28
    2.2.2 硝化菌的富集  28-30
  2.3 动力学特性  30-32
    2.3.1 基质半饱和常数的确定  30-31
    2.3.2 温度影响因子的确定  31-32
  2.4 本章小结  32-33
3 生物添加强化硝化试验研究  33-46
  3.1 材料与方法  33-34
    3.1.1 试验装置与运行条件  33-34
    3.1.2 试验用水  34
    3.1.3 分析项目与检测方法  34
  3.2 试验结果与讨论  34-45
    3.2.1 COD 的去除效果分析  34-36
    3.2.2 N 的去除效果分析  36-38
    3.2.3 SS 和 P 的去除效果分析  38-40
    3.2.4 污泥特性变化  40-42
    3.2.5 动力学特性  42-44
    3.2.6 强化硝化的效果  44-45
  3.3 本章小结  45-46
4 西安第四污水处理厂除磷升级改造方案初探  46-54
  4.1 材料与方法  46-47
    4.1.1 实验装置与运行条件  46-47
    4.1.2 实验用水  47
    4.1.3 分析项目与检测方法  47
  4.2 改造前现状分析  47-48
    4.2.1 进出水水质  47-48
    4.2.2 主要污染物沿程变化  48
  4.3 改造后效果分析  48-53
    4.3.1 COD 和 NH4+-N 去除效果分析  48-49
    4.3.2 缺氧池和厌氧池中 NO3--N 和 PO43--P 的历时变化  49-51
    4.3.3 PO43--P 去除效果分析  51
    4.3.4 聚磷菌活性  51-53
  4.4 本章小结  53-54
5 结论  54-55
致谢  55-56
参考文献  56-59

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废水的处理与利用
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