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序批式生物膜反应器处理味精废水强化脱氮的试验研究

作　者: 谢丽清
导　师: 何争光
学　校: 郑州大学
专　业: 市政工程
关键词: 悬浮填料 SBBR 脱氮 前置反硝化
分类号: X792
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 27次
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内容摘要


本文通过向传统SBR反应器(Sequencing batch reactor)投加生物改性悬浮填料,形成序批式生物膜反应器(Sequencing batch biofilm reactor, SBBR)。主要研究了悬浮填料的挂膜规律及微生物的变化情况,对SBBR反应器处理味精废水中的有机物、NH4+-N及TN的去除效率与普通SBR反应器进行对比,着重研究了部分控制因素对序批式生物膜反应器处理效能的影响,并确定其最佳控制范围。此外为强化脱氮进行前置反硝化试验,进一步对运行方式进行优化研究,这些研究对味精废水生物处理有一定的理论指导意义。研究结果主要如下：1.成功的完成了序批式生物膜反应器的启动,即生物膜的挂膜培养。在温度为18-25℃、pH为7.0～8.0、DO=2.0～3.0mg/L的条件下,接种好氧活性污泥,利用味精废水进行培养。填料投配率为40%,稳定运行6周后挂膜成熟,成熟生物膜厚约0.5-1.0mm,生物膜量达32-35mg/g,即可使反应器增加近2000mg/L的附着生物膜量。2.对比了悬浮填料SBR与传统SBR对各污染物的处理效果,研究了反应过程DO、pH的变化,结合试验数据分析了COD容积负荷、MLSS、SRT等对悬浮填料活性污泥系统的影响。结果表明：HRT=25h, DO=2.0～3.0mg/L,试验水温为17.5-21.8℃条件下运行,SBBR系统的COD去除率比传统SBR系统高约2-3%,SBBR系统的TN平均去除率高于SBR系统11%,而且前者的反硝化效果更加稳定。控制微生物总量保持在5000mg/L左右,悬浮态与附着态的比值约为2.0,悬浮态污泥SRT为10-15d是最适宜的。3.研究了SBBR系统前置反硝化运行处理味精废水的效能,并对运行方式进行优化研究。优化试验发现：在HRT=20h, DO=1.2～1.8mg/L,设前置缺氧搅拌2h,有利于生物膜对碳源的吸附存储,使系统的TN去除率提高3.8%。好氧段曝气6h,其中前3h曝气量为500L/h,把曝气后3h的曝气量调整为250L/h,系统能取得最佳的脱氮效果,COD、TN的平均去除率分别达90%及82%。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-10
1 绪论  10-26
  1.1 味精废水概述  10-15
    1.1.1 味精废水的来源及水质特性  10-11
    1.1.2 味精废水的处理现状及存在问题  11-15
  1.2 序批式生物膜工艺的研究现状  15-17
    1.2.1 序批式生物膜工艺特点  15-16
    1.2.2 序批式生物膜工艺的应用及研究现状  16-17
  1.3 生物脱氮原理及影响因素  17-24
    1.3.1 硝化反应  18-19
    1.3.2 反硝化反应  19-21
    1.3.3 脱氮影响因素  21-24
  1.4 课题研究内容及意义  24-26
    1.4.1 课题研究意义  24-25
    1.4.2 课题主要研究内容  25-26
2 系统启动及挂膜驯化  26-35
  2.1 试验准备  26-28
    2.1.1 填料  26
    2.1.2 试验装置及方法  26-28
    2.1.3 试验用水及接种污泥  28
    2.1.4 分析项日及分析方法  28
  2.2 生物膜的培养驯化  28-31
    2.2.1 挂膜过程及方法  28-29
    2.2.2 生物膜外形观察  29-30
    2.2.3 生物膜量的变化  30-31
  2.3 挂膜过程污染物去除变化  31-34
  2.4 本章小结  34-35
3 序批式生物膜反应器的系统性能  35-51
  3.1 系统污染物去除分析  35-40
    3.1.1 系统对各污染物的去除效率  35-38
    3.1.2 系统稳定性分析  38-40
  3.2 系统内DO、pH的变化及原因  40-45
    3.2.1 反应周期内DO的变化与反应历程  40-42
    3.2.2 反应周期内pH值的变化与反应历程  42-43
    3.2.3 系统中长期的出水pH值变化分析  43-45
  3.3 生物量及其停留时间对系统性能的影响  45-49
    3.3.1 生物量对SBBR工艺的影响  45-47
    3.3.2 生物停留时间对SBBR工艺的影响  47-49
  3.4 本章小结  49-51
4 序批式生物膜工艺处理味精废水强化脱氮研究  51-68
  4.1 前置反硝化试验研究  51-57
    4.1.1 试验期间运行效果  51-53
    4.1.2 各态氮在周期内的变化分析  53-55
    4.1.3 好氧反硝化的分析  55-57
  4.2 亚硝酸氮的积累  57-59
    4.2.1 亚硝酸氮积累的出现  57-58
    4.2.2 亚硝酸盐积累原理分析  58-59
    4.2.3 污泥膨胀的发生与控制  59
  4.3 运行工况的优化研究  59-66
    4.3.1 试验方案  59-60
    4.3.2 结果与讨论  60-66
  4.4 本章小结  66-68
5 结论与建议  68-71
  5.1 试验结论  68-70
  5.2 建议  70-71
参考文献  71-74
个人简历、在校期间发表的论文及研究成果  74-75
致谢  75

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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 > 轻工业废物处理与综合利用 > 食品工业
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