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以污泥水富集硝化菌为添加源强化城市污水生物脱氮系统功能研究

作　者: 王焘
导　师: 任勇翔
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 市政工程
关键词: 污泥水 生物添加 硝化菌 种群结构 硝化能力 好氧反硝化
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 283次
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内容摘要


城市污水处理厂污泥处理过程中产生的污泥水（厌氧消化池上清液、浓缩池上清液和脱水滤液）中含有高浓度的氨氮,将其直接回流至污水处理系统进水口会导致系统氮负荷过高,影响出水水质。本文对污泥水的单独处理技术、污泥水富集硝化菌的效果、以污泥水富集硝化菌为添加源添加对同样采用SBR工艺的污水处理系统降解有机物以及硝化能力的促进作用、污泥水反应器内的好氧反硝化现象进行了研究。主要结论如下:（1）在进行高氨条件下硝化污泥驯化时,SBR反应器采用高氨启动,进水氨氮浓度为100mg/L,经过25～30d,成功地使适应高氨浓度的硝化菌得以富集,实现了反应器内生物相的选择。（2）污泥水单独处理试验过程中,高氨SBR反应器硝化性能良好,DO=2mg/L,pH维持在8～8.5左右时,氨氮和亚硝氮去除率均在95%以上。好氧段出现了明显的pH先下降后上升的现象,氮平衡的结果表明在好氧段硝化基本完成后,随即出现反硝化现象,TN去除率可达65-70%,而厌氧阶段反硝化现象并不明显。另外,在维持系统HRT、SRT和A/O不变（分别为30h、20d、1/3）的情况下,通过对SBR周期为12h、6h、4h时的研究表明,在满足系统硝化能力的前提下单纯改变SBR周期历时对系统的硝化能力并没有显著影响,TN去除率均保持在60%左右,且绝大多数TN的去除在好氧段完成。（3）在以污泥水为添加源、富集硝化细菌用的SBR反应器中,最大氨氧化速率为97.5 mgNH4+-N/L·h,最大比氨氧化速率为32.8 mgNH4+-N/gVSS·h;最大亚硝酸盐氧化速率为43.4 mgNO2--N/L·h,最大比亚硝酸盐氧化速率为14.6 mgNO2--N/gVSS·h。FISH技术测定的结果表明,氨氧化细菌（AOB）的优势菌属为Nitrosomonaseuropaea/Nitrosococcus mobilis,亚硝酸盐氧化细菌（NOB）的优势菌属为Nitrobacter spp.（4）通过连续添加,能明显的促进污水处理系统的有机物降解能力和硝化能力,且在添加停止后这种促进作用仍能保持较长时间。另外,这种添加使污水处理系统中原生动物数量和种类都大幅度增加。（5）针对高氨污泥水反应器中出现的好氧段TN的显著去除现象,利用微小电极装置测定了污泥絮体内部的DO分布情况,并研究了好氧条件下低浓度污泥的反硝化行为。结果表明,在高氨污泥水硝化污泥中存在的好氧反硝化现象,其原因是污泥絮体内部微环境DO传递不均匀所造成的厌氧反硝化和污泥内的好氧反硝化菌的共同作用所致。

全文目录


摘要  3-5
Abstract  5-10
1 绪论  10-26
  1.1 生物脱氮技术原理  10-15
    1.1.1 氨氧化过程  10-11
    1.1.2 亚硝酸盐氧化过程  11-12
    1.1.3 硝化反应的化学计量关系  12-13
    1.1.4 影响硝化反应的因素  13
    1.1.5 反硝化过程  13-15
  1.2 污泥水的水质特征及其单独处理  15-17
    1.2.1 污泥水的来源  15-16
    1.2.2 污泥水水质特征  16
    1.2.3 污泥水单独处理研究现状  16-17
  1.3 污水处理领域的生物添加技术  17-22
    1.3.1 生物添加技术应用于污水处理的条件  18
    1.3.2 当前生物添加技术的代表工艺  18-21
    1.3.3 生物添加中存在的问题  21-22
  1.4 课题研究背景  22-26
    1.4.1 课题来源  22
    1.4.2 课题研究的必要性  22-23
    1.4.3 研究基础  23-24
    1.4.4 课题研究的基本内容  24-26
2 高氨污泥水的生物脱氮特性研究  26-40
  2.1 前言  26
  2.2 试验材料与方法  26-28
    2.2.1 试验装置及运行条件  26-27
    2.2.2 试验水质  27
    2.2.3 主要设备仪器  27
    2.2.4 常规指标及方法  27-28
  2.3 试验结果与分析  28-38
    2.3.1 适应高氨环境的活性污泥的驯化及反应器启动  28-31
    2.3.2 污泥水单独处理效果  31-38
  2.4 小结  38-40
3 硝化菌的富集效果与群落结构及动力学参数研究  40-52
  3.1 前言  40
  3.2 试验材料及方法  40-45
    3.2.1 试验装置及运行条件  40
    3.2.2 试验水质  40
    3.2.3 主要设备仪器  40
    3.2.4 检测项目与方法  40-45
  3.3 试验结果与分析  45-50
    3.3.1 硝化菌富集效率  45-47
    3.3.2 硝化菌种群结构  47-50
  3.4 小结  50-52
4 生物添加对活性污泥降解水中污染物能力的影响  52-66
  4.1 前言  52
  4.2 试验材料与方法  52-53
    4.2.1 试验装置与运行条件  52-53
    4.2.2 试验水质  53
    4.2.3 主要设备仪器  53
    4.2.4 常规指标及分析方法  53
    4.2.5 试验启动及运行  53
  4.3 实验结果与分析  53-64
    4.3.1 添加期间污泥水反应器运行状况  53-54
    4.3.2 生物添加对活性污泥降解有机物能力的影响  54-55
    4.3.3 生物添加对硝化反硝化作用的影响  55-58
    4.3.4 好氧段反硝化类型的确认  58-64
  4.4 小结  64-66
5 结论与建议  66-68
  5.1 结论  66-67
  5.2 建议  67-68
参考文献  68-72
致谢  72

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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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