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盐度变化对含氨氮废水处理的影响

作　者: 邹高龙
导　师: 李小明
学　校: 湖南大学
专　业: 环境工程
关键词: 氯离子浓度 亚硝化和硝酸化 盐度冲击 波动实验 SBBR和SBR 同步硝化反硝化 活性污泥驯化
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要


含盐废水包括海水直接利用后排放出的废水和许多工业废水,如化工废水、农药废水。因为含有一定的无机盐,而无机盐对生物有抑制作用,可以造成质壁分离或细胞失活。国外对高盐废水生化处理的研究起步较早,但是并没有得到一致的结论,其主要分歧在于微生物对高盐度环境适应能力的强弱以及不同浓度不同种类的盐份对处理系统的影响也不一样。若采用生物法处理高含盐有机废水,首先应解决微生物能够适应高盐度环境的问题,并最终实现去除废水中有机污染物的目的。目前国内外对高盐度废水的研究主要是针对COD降解的研究,而对NH3-N的研究还处于初始阶段,并没有深入的研究,有些还存在分歧,造成这种分歧的原因是对污泥适应盐份的生物学机制缺乏了解,在实验中可能由于采用的驯化方法、盐浓度以及具体的实验条件不一致而导致的。本论文主要针对盐度变化对SBR中硝化作用的动态影响和盐度变化对SBBR和SBR中含氨氮废水处理的影响展开研究,为含盐废水中的氨氮处理提供理论依据。本研究针对含盐废水的硝化作用,通过在单级SBR反应器中,逐步增加盐度（以氯离子浓度计）驯化活性污泥过程、淡水活性污泥受到一定盐度冲击过程以及经过3×104 mg Cl·L-1驯化后的活性污泥在盐度波动时对亚硝化和硝酸化过程的影响。研究结果表明:在逐步提高盐度驯化的过程中,NH4+-N的降解速率在盐度为1.5×104 mg Cl·L-1-2.0×104 mg Cl·L-1时先降低后升高,当盐度为2.5×104 mg Cl·L-1时,反应周期末有大量的NO2--N累积,当盐度高达3.0×104 mg Cl·L-1时, NH4+-N的降解速率仍然维持在一定水平,这说明硝酸化过程比亚硝化过程更容易受到高盐度的抑制。而在冲击实验中,当淡水活性污泥受到2×104 mg Cl·L-1盐度冲击时,即使经过长时间的驯化后亚硝化过程仍然受到较大的抑制,且周期末有大量NO2--N累积,当受到3×104 mg Cl·L-1时硝化作用几乎完全被抑制。经过3×104 mg Cl·L-1驯化后的活性污泥的硝化作用对盐度波动具有较强的适应性。研究了逐步提高盐度（以氯离子浓度计）对内循坏SBBR和SBR中硝化和反硝化作用的影响,以及当盐度降为0 mg Cl·L-1后的恢复过程。研究结果表明:在内循坏SBBR和SBR中,随着盐度的逐步提高,亚硝化过程都会受到影响,当盐度小于1.0×104mg Cl·L-1时,SBBR中的氨氮降解速率小于SBR,从1.5×104mg Cl·L-1开始SBBR中的氨氮降解速率大于SBR,当盐度提高为4.0×104mg Cl·L-1时,两者的亚硝化过程都受到极大抑制; SBBR在盐度为1.5×104mg Cl·L-1时即持续有NO2--N累积,而在SBR中,当盐度提高为2.5×104mg Cl·L-1时,反应周期末才开始持续有大量的NO2--N累积;在SBBR中,当盐度低于1.5×104mg Cl·L-1时,TN去除率达到60%左右,当盐度大于3.0×104mg Cl·L-1时,同步硝化反硝化过程受到较大抑制。本论文还研究了盐度变化对活性污泥理化性质及微生物生理群和种属的影响分析了盐度变化时的活性污泥形态结构、污泥浓度以及污泥沉降指数,还分析了不同盐度时的亚硝酸菌和硝酸菌菌种变化。

全文目录


摘要  5-7
ABSTRACT  7-13
插图索引  13-14
附表索引  14-15
第1章 绪论  15-36
  1.1 课题研究的背景和意义  15-16
    1.1.1 课题研究的背景  15-16
    1.1.2 课题研究的意义  16
  1.2 含氨氮废水处理研究的理论  16-22
    1.2.1 传统生物脱氮原理  16-17
    1.2.2 亚硝酸硝化/反硝化工艺  17-18
    1.2.3 同时硝化/反硝化(SND)  18-19
    1.2.4 好氧反硝化  19-20
    1.2.5 厌氧氨氧化  20-22
  1.3 含盐废水的处理  22-30
    1.3.1 含盐废水通过物理化学法进行处理的现状  22-27
    1.3.2 含盐废水生物处理的理论现状  27-30
    1.3.3 小结  30
  1.4 含盐废水生物处理的技术现状  30-34
    1.4.1 A - B 两段接触氧化法  30-31
    1.4.2 传统活性污泥法  31-32
    1.4.3 SBR  32
    1.4.4 生物滤池  32
    1.4.5 厌氧反应器  32-33
    1.4.6 厌氧滤池  33
    1.4.7 A~2/O 工艺  33-34
    1.4.8 植物处理法  34
  1.5 课题研究的内容  34-36
第2章 盐度变化对SBR 中硝化作用影响的动态影响研究  36-45
  2.1 前言  36-37
  2.2 材料与方法  37-38
    2.2.1 实验装置及运行方法  37
    2.2.2 废水水质  37-38
    2.2.3 分析方法  38
  2.3 结果与讨论  38-44
    2.3.1 逐渐提高盐度驯化对亚硝化和硝酸化过程的影响  38-39
    2.3.2 盐度冲击对淡水活性污泥中亚硝化和硝酸化过程的影响  39-41
    2.3.3 活性污泥经过3×10~4 mg Cl·L~(-1) 驯化后，盐度波动对亚硝化和硝酸化过程的影响  41-42
    2.3.4 盐度对亚硝化过程的影响分析  42-43
    2.3.5 盐度对硝酸化过程的影响分析  43-44
  2.4 试验小结  44-45
第3章 盐度变化对SBBR 和SBR 中含氨氮废水处理的影响  45-53
  3.1 前言  45-46
  3.2 材料与方法  46-47
    3.2.1 实验装置及运行方法  46
    3.2.2 污水水质  46-47
    3.2.3 分析方法  47
  3.3 试验结果  47-50
    3.3.1 盐度变化对SBBR 和SBR 反应器中亚硝化过程的影响  47-48
    3.3.2 盐度变化对SBBR 和SBR 中NO_2~-N 累积量的影响  48-49
    3.3.3 盐度变化对SBBR 和SBR 中反硝化过程的影响  49-50
  3.4 讨论  50-52
    3.4.1 盐度变化对SBBR 和SBR 中硝化作用的影响分析对比  50-51
    3.4.2 盐度变化对SBBR 和SBR 中反硝化作用的影响分析对比  51-52
  3.5 试验小结  52-53
第4章 盐度变化对活性污泥理化性质及微生物生理群和种属的影响  53-58
  4.1 盐度变化对活性污泥理化性质的影响  53-55
    4.1.1 污泥形态结构的变化  53-55
    4.1.2 污泥浓度的变化  55
    4.1.3 污泥沉降性能的变化  55
  4.2 盐度变化对生物相的影响  55-58
    4.2.1 盐度变化对亚硝酸菌生理群和种属的影响  55-56
    4.2.2 盐度变化对亚硝酸菌生理群和种属的影响  56-58
结论  58-60
参考文献  60-67
致谢  67-68
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录  68

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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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