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双污泥SBR工艺短程反硝化除磷脱氮的试验研究

作　者: 秦亚敏
导　师: 李亚峰
学　校: 沈阳建筑大学
专　业: 市政工程
关键词: 双污泥短程硝化反硝化亚硝化细菌间歇曝气反硝化聚磷菌
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

传统脱氮除磷工艺中存在很多缺点,导致除磷脱氮不能顺利进行,主要包括两方面:反硝化作用和释磷作用都要消耗碳源,在碳源不足的条件下,反硝化细菌和释磷菌因相互争夺碳源,导致的反硝化和除磷失败;除磷菌需要通过不断排泥实现除磷,泥龄较短,而硝化细菌世代生长时间较长,如果排泥过于频繁,会使未成熟的硝化细菌大量流失。鉴于上述原因,理想的除磷脱氮工艺应考虑为反硝化细菌和释磷菌提供足够的碳源,同时使硝化细菌和聚磷菌独立生长,以解决不同菌对污水基质和污泥龄的竞争问题。双污泥SBR短程脱氮除磷工艺是在传统生物脱氮除磷工艺基础上发展的一种新工艺,可以有效地解决上述问题。本试验通过研究两个双污泥SBR反应器各自的最佳运行条件和连续运行的处理效果,为该工艺在实践中的运用提供技术依据。以模拟生活污水为研究对象,采用双污泥SBR反应器对其进行污染物去除效果的试验研究。在两个单独的双污泥SBR反应器中培养驯化亚硝化细菌和以NO₂-N为电子受体的反硝化除磷菌,通过试验研究间歇曝气条件下亚硝酸盐积累机理和影响因素,以及培养以亚硝酸盐为电子受体的反硝化聚磷菌的影响因素,并通过连续运行双污泥SBR系统研究处理效果。在两个反应器中培养驯化亚硝化细菌和以亚硝酸盐为电子受体的反硝化聚磷菌,分别经过47d和107d获得目标菌种。好氧反应器氨氮去除率、亚硝化率分别达到96%和95%;反硝化除磷反应器缺氧段出水磷浓度达到了0.4mg/L。研究间歇曝气条件下NO₂-N的积累和影响因素,结果表明,温度在25℃左右,pH=7.5,DO<1.0mg/L时,NO₂-N积累效果最好,在该条件下稳定运行一段时间后,出水NO2--N浓度达到24mg/L。以NO₂-N为电子受体的反硝化聚磷菌的影响因素研究发现,COD浓度在150mg/L左右的情况下缺氧吸磷的效果最好,磷去除率达到了96%,TN去除率在80%以上;系统最佳C/N应控制在3.3左右,此时PO₄^3-平均去除率约为89%;最佳MLSS应在3000mg/L左右;最佳泥龄控制应在12d。双污泥SBR短程硝化反硝化脱氮除磷系统处理模拟城市生活污水的研究结果表明,进水COD为100-150mg/L,NH+-N浓度为90-110mg/L,PO₄^3-浓度为5-8mg/L的情况下,平均去除率分别为85%,93.24%,91.56%,整个过程运行稳定。双污泥SBR短程硝化反硝化除磷脱氮工艺实现了“一碳两用”,解决了传统生物脱氮除磷技术中反硝化菌和聚磷菌争夺碳源的问题;通过分离亚硝化细菌和反硝化除磷菌,解决了泥龄矛盾的问题。双污泥SBR工艺可有效改善传统工艺中的缺陷和不足,提高处理效果,减少占地面积,降低成本,具有很好的实用价值和研究意义。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章绪论  10-24
  1.1 课题研究背景  10-11
    1.1.1 课题来源  10
    1.1.2 课题研究背景  10
    1.1.3 课题研究的目的和意义  10-11
  1.2 课题研究现状及存在的问题  11-22
    1.2.1 传统生物脱氮除磷原理  11-13
    1.2.2 传统生物脱氮除磷工艺  13-17
    1.2.3 短程硝化-反硝化工艺  17-18
    1.2.4 反硝化除磷工艺  18-19
    1.2.5 双污泥短程反硝化除磷脱氮工艺的研究现状  19-21
    1.2.6 存在的问题  21-22
  1.3 课题研究的内容及技术路线  22-24
    1.3.1 研究内容  22
    1.3.2 试验技术路线  22-24
第二章试验装置及试验方法  24-29
  2.1 试验装置及流程  24-25
    2.1.1 试验装置  24
    2.1.2 试验设备及型号  24-25
  2.2 试验方法及检测指标  25-29
    2.2.1 试验用水  25-26
    2.2.2 试验方法  26-28
    2.2.3 检测指标及方法  28-29
第三章双污泥短程反硝化除磷脱氮系统的启动研究  29-39
  3.1 双污泥短程反硝化除磷脱氮系统的污泥接种及填料挂膜  29-30
  3.2 亚硝化细菌的培养驯化  30-32
  3.3 反硝化除磷菌的培养驯化  32-35
    3.3.1 厌氧/好氧条件下反硝化除磷菌的培养驯化  32-34
    3.3.2 以N0_2-N 为电子受体的反硝化除磷菌的培养驯化  34-35
  3.4 连续曝气和间歇曝气条件下亚硝化细菌驯化效果对比  35-38
    3.4.1 氨氮去除率效果分析  35-36
    3.4.2 亚硝化细菌富集效果分析  36-38
  3.5 本章小结  38-39
第四章间歇曝气条件下N0_2-N 积累的影响因素研究  39-50
  4.1 间歇曝气条件下N0_2-N 的积累效果  39-45
    4.1.1 不同曝气频率条件下N0_2-N 的积累效果  39-42
    4.1.2 不同DO 条件下N0_2-N 的积累效果  42-43
    4.1.3 不同曝气量条件下N0_2-N 的积累效果  43-45
  4.2 温度对短程硝化的影响  45-46
  4.3 不同pH 对短程硝化的影响  46-47
  4.4 稳定运行条件下N0_2-N 积累的效果研究  47-49
    4.4.1 氨氮去除效果分析  48
    4.4.2 亚硝化效果分析  48-49
  4.5 本章小结  49-50
第五章以N0_2-N 为电子受体的反硝化除磷脱氮影响因素研究  50-64
  5.1 COD 浓度对反硝化除磷脱氮的影响  50-53
    5.1.1 不同COD 浓度对厌氧释磷和缺氧吸磷效果的影响  50-51
    5.1.2 不同COD 浓度对除磷效果的影响  51-52
    5.1.3 不同COD 浓度对脱氮效果的影响  52-53
  5.2 C/N 对反硝化除磷脱氮的影响  53-55
    5.2.1 C/N 对反硝化除磷的影响  53-54
    5.2.2 C/N 对脱氮效果的影响  54-55
  5.3 MLSS 对反硝化除磷脱氮的影响  55-57
    5.3.1 MLSS 对厌氧释磷的影响  55-56
    5.3.2 MLSS 对缺氧吸磷的影响  56-57
    5.3.3 MLSS 对脱氮效果的影响  57
  5.4 污泥龄对反硝化除磷脱氮的影响  57-59
    5.4.1 污泥龄对COD 去除率的影响  58
    5.4.2 污泥龄对反硝化除磷的影响  58-59
  5.5 pH 对反硝化除磷脱氮的影响  59-62
    5.5.1 pH 对厌氧释磷的影响  60
    5.5.2 pH 对缺氧吸磷的影响  60-61
    5.5.3 pH 对脱氮效果的影响  61-62
  5.6 反硝化除磷脱氮效果分析  62-63
  5.7 本章小结  63-64
第六章 A_2N 短程反硝化除磷脱氮系统连续运行的试验研究  64-68
  6.1 双污泥短程工艺的启动  64-65
  6.2 系统处理效果  65-67
  6.3 本章小结  67-68
第七章结论与建议  68-70
  7.1 结论  68
  7.2 建议  68-70
参考文献  70-76
附录  76-93
作者简介  93
作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文  93-94
致谢  94-95

双污泥SBR工艺短程反硝化除磷脱氮的试验研究

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