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短程硝化反硝处理高氨氮废水研究

作　者: 张赛军
导　师: 颜智勇
学　校: 湖南农业大学
专　业: 环境工程
关键词: 短程硝化反硝化猪场废水厌氧消化液影响因子
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

近年来,随着我国工业农业的发展,我国水环境遭到严重的破坏。很多河流湖泊水体富营养化严重,主要原因是由于人类生产生活过程中向水体排放了大量的N,P引起的。采用短程硝化反硝化工艺脱氮具有高效节能等优势。本实验对短程硝化反硝化工艺的影响因子进行了研究,并研究了利用短程硝化反硝化来处理猪场废水厌氧消化液可行性。主要结果如下：(1)以好氧活性污泥接种,成功启动亚硝化反应器。通过半个月的培养驯化,氨氮去除率达到90%,亚硝酸盐的积累率达到80%,短程硝化反应器内基本实现亚硝酸盐的积累。(2)通过对影响短程硝化的pH、DO及温度进行研究,在其它影响因子保持不变的情况下,短程硝化菌的最佳pH范围为7.6-8.3,此范围内氨氮去除率可达90%,亚硝酸盐积累率达到94%；最佳DO范围为0.5-1.5mg/L,氨氮去除率可达90%,亚硝酸盐积累率可达90.8%。温度为22-30℃时氨氮去除率比0-8℃和12-15℃高,为最适温度范围。(3)以好氧硝化污泥与猪场厌氧池底泥1：1混合,以人工配水为实验用水。经过25d的培养驯化,亚硝酸盐去除率可达到80%,短程反硝化反应成功启动。(4)通过对短程反硝化反应中单一因素研究,得到：pH随反应时间及进水基质浓度的增高而增高,短程反硝化菌最适pH范围为7.8-8.3；C/N在3.0左右亚硝酸盐去除率达到100%,升高C/N比值,对亚硝酸盐去除率与去除速度影响小,而C/N小于2.5时,由于缺少电子供体,亚硝酸盐去除率会下降；温度在20-30℃范围内,随温度的增高,短程反硝化污泥活性逐渐提高。在30-37℃范围内,存在一个温度范围,使得随温度升高亚硝酸盐去除率降低,其最适温度为32±1.5℃。(5)利用短程硝化反硝化工艺处理猪场废水厌氧消化液,通过控制短程硝化反硝化影响因子范围,能够培养驯化出适应猪场废水的硝化菌和反硝化菌。实验证明,猪场废水在C/N低的情况下,脱氮效果不佳,外加碳源可增加亚硝态氮和总氮的去除,总氮的去除率达到91%左右,具有稳定性,高效性和经济性。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-12
第一章绪论  12-21
  1.1 水体中氮素的来源及危害  12-14
    1.1.1 水体中氮的来源  12-13
    1.1.2 氮的危害  13-14
  1.2 目前常用的脱氮方法  14-17
    1.2.1 物化脱氮法  14-15
    1.2.2 生物脱氮工艺及原理  15-17
  1.3 影响短程硝化反硝化的影响因素  17-19
    1.3.1 温度  18
    1.3.2 pH值  18
    1.3.3 游离氨(FA)  18
    1.3.4 溶解氧  18-19
    1.3.5 有机物浓度  19
  1.4 课题来源  19
  1.5 研究的主要内容  19-20
    1.5.1 短程硝化反硝化反应器内各影响因素研究  19-20
    1.5.2 猪场废水厌氧消化液脱氮研究  20
  1.6 研究目的和意义  20-21
第二章短程硝化的启动  21-25
  2.1 引言  21
  2.2 材料与方法  21-22
    2.2.1 试验装置  21
    2.2.2 试验用水及污泥接种  21-22
    2.2.3 分析项目与方法  22
  2.3 结果与讨论  22-24
  2.4 本章小结  24-25
第三章短程硝化影响因子研究  25-39
  3.1 引言  25
  3.2 实验材料与方法  25-26
    3.2.1 实验材料  25
    3.2.2 实验方法  25-26
    3.2.3 实验装置  26
    3.2.4 分析项目与方法  26
  3.3 结果与讨论  26-37
    3.3.1 pH值对短程硝化的影响  26-32
    3.3.2 溶解氧对短程硝化的影响  32-34
    3.3.3 温度对短程硝化的影响  34-37
  3.4 本章小结  37-39
第四章短程反硝化菌的培养驯化  39-43
  4.1 引言  39
  4.2 实验材料与方法  39-40
    4.2.1 实验材料  39
    4.2.2 实验方法  39-40
    4.2.3 实验装置  40
    4.2.4 分析项目与方法  40
  4.3 结果与讨论  40-42
    4.3.1 反应器内污泥水体的变化  41
    4.3.2 反应启动阶段基质浓度变化  41-42
  4.4 本章小结  42-43
第五章短程反硝化影响因子研究  43-52
  5.1 引言  43
  5.2 实验材料与方法  43-44
    5.2.1 实验材料  43
    5.2.2 实验方法  43-44
    5.2.3 实验装置  44
    5.2.4 分析项目与方法  44
  5.3 结果与讨论  44-50
    5.3.1 pH值对短程反硝化的影响  44-46
    5.3.2 有机物浓度对短程反硝化的影响  46-48
    5.3.3 温度对短程反硝化的影响  48-50
  5.4 本章小结  50-52
第六章短程硝化反硝化对猪场废水厌氧消化液脱氮效果研究  52-58
  6.1 引言  52
  6.2 实验材料与方法  52-53
    6.2.1 实验材料  52
    6.2.2 实验方法  52-53
    6.2.3 实验方法  53
    6.2.4 分析项目与方法  53
  6.3 结果与讨论  53-56
    6.3.1 短程硝化反应器的运行效果及分析  53-54
    6.3.2 短程反硝化反应器运行效果及分析  54-55
    6.3.3 整体工艺的脱氮效果分析  55-56
  6.4 本章小结  56-58
结论  58-60
参考文献  60-65
致谢  65-66
作者简介  66

短程硝化反硝处理高氨氮废水研究

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