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高浓度氨氮废水短程硝化控制因素试验研究

作　者: 张云
导　师: 陈文兵
学　校: 山东建筑大学
专　业: 市政工程
关键词: 短程硝化 短程硝化反硝化 SBR 氨氮废水 生物脱氮
分类号: X703.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 125次
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内容摘要


目前水体中氨氮污染状况日益严峻,主要体现在氨氮污染的量大面广,且我国对于氨氮废水的排放标准的日益规范、严格化,需要研究和发展更经济更有效的氨氮处理工艺。在国内外研究的各种新型脱氮工艺中,短程硝化反硝化因其具有节能、节约碳源、缩短水力停留时间和减少剩余污泥排放量等优点而备受关注。本试验装置采用SBR反应器,以人工配制低C/N的高浓度氨氮废水作为处理对象,系统地研究了短程硝化过程的启动和运行控制；考察了不同温度和氨氮浓度条件下SBR短程硝化的运行效果,最后建立了短程硝化氨氮降解的动力学方程。试验结果如下：(1)在SBR反应器中水温为30～25℃,控制曝气量在180L/h,12d的污泥龄以及较低的进水碳氮比,实现了氨氮去除率90%、亚硝态氮的积累率80%以上的亚硝化反应,成功完成SBR短程硝化启动过程。且系统的稳定性较高,抗冲击力强,有较好的启动效果。(2)在SBR运行至短程硝化过程结束时,会出现pH值“氨谷”、DO“突跃点”,因此可通过在线检测pH值和DO的变化情况,将SBR短程硝化控制在亚硝化阶段结束,从而实现短程硝化。(3)温度对短程硝化过程的影响较大,与20℃～25℃相比,30℃～35℃氨氮去除率和亚硝态氮积累率较高,反应时间显著缩短。但是温度达到35℃会造成出水水质较差,运行效果不稳定。30℃时氨氮去除速率和亚硝态氮生成速率处于较高水平,与35℃相差不大,污泥的沉降性良好且出水水质稳定；30℃为SBR反应器短程硝化的适宜温度。(4)随着氨氮浓度增加,反应时间延长,氨氮去除率可维持在较高水平,但氨氮去除速率有所下降。适当的提高配水氨氮浓度可增强系统内AOB的生物量,提高亚硝态氮生成量并促进亚硝态氮的积累。但进水氨氮浓度过高会导致FA对硝化菌的抑制,降低反应效率。(5)通过对短程硝化阶段氨氮降解进行动力学分析,推导出相应的动力学方程,并通过实验数据分析和验证,得出其动力学公式和参数,及温度对反应速率的影响的简化阿伦尼乌斯定律方程为：vmax(τ)=0.0174×1.062(τ-20)。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
第1章 绪论  10-26
  1.1 水体中氮污染的来源和危害性  10-12
    1.1.1 水体中氮污染的来源  10-11
    1.1.2 水体中氮污染的危害性  11-12
  1.2 废水的脱氮技术  12-20
    1.2.1 氨氮废水处理简介  12-13
    1.2.2 废水的物理化学法化脱氮  13-14
    1.2.3 废水生物脱氮概述  14-20
  1.3 短程硝化反硝化概述  20-25
    1.3.1 短程硝化反硝化的研究进展  20-22
    1.3.2 短程硝化过程的影响因素  22-25
  1.4 课题研究的主要目的和主要内容  25-26
    1.4.1 研究目的和意义  25
    1.4.2 研究内容  25-26
第2章 试验研究方案  26-29
  2.1 试验流程及装置  26
  2.2 试验配水及测试方法  26-27
    2.2.1 试验配水  26-27
    2.2.2 试验测试指标及方法  27
  2.3 SBR运行模式  27-29
第3章 SBR反应器短程硝化的启动和运行  29-37
  3.1 SBR反应器短程硝化的污泥活性恢复过程  29
  3.2 SBR反应器短程硝化启动过程  29-33
    3.2.1 短程硝化启动控制参数的分析  29-31
    3.2.2 短程硝化启动过程运行效果分析  31-33
  3.3 SBR短程硝化运行指示参数的研究  33-36
    3.3.1 pH的变化分析  33-34
    3.3.2 DO的变化分析  34-35
    3.3.3 以pH、DO为指示参数的处理效果分析  35-36
  3.4 本章小结  36-37
第4章 不同控制条件下SBR短程硝化试验分析  37-49
  4.1 温度对SBR短程硝化的影响  37-43
    4.1.1 温度对氨氮去除的影响  37-39
    4.1.2 温度对亚硝态氮积累的影响  39-41
    4.1.3 温度对MLSS、SVI的影响  41-43
    4.1.4 小结  43
  4.2 氨氮浓度对SBR短程硝化的影响  43-49
    4.2.1 氨氮浓度对氨氮去除的影响  44-46
    4.2.2 氨氮浓度对亚硝态氮积累的影响  46-47
    4.2.3 小结  47-49
第5章 短程硝化阶段动力学研究  49-55
  5.1 硝化过程生化机理研究  49-50
  5.2 硝化动力学原理  50-51
  5.3 氨氮降解的动力学分析  51-54
  5.4 本章小结  54-55
第6章 结论及建议  55-57
  6.1 结论  55-56
  6.2 建议  56-57
参考文献  57-61
致谢  61-62
攻读硕士学位期间论文发表及科研情况  62

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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 > 技术方法
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