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供氧充足环境下SBBR实现短程硝化的控制研究

作　者: 许朕
导　师: 杨朝晖
学　校: 湖南大学
专　业: 环境工程
关键词: 序批式生物反应器垃圾渗滤液短程硝化模型氨氮转化亚硝酸氮积累
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

近年来,水体的氮污染日益加剧,危害不断显现,因此受到了人们越来越多的关注。对水体实施有效的脱氮处理已是刻不容缓。新型生物处理技术的引入能很大程度的改进目前废水脱氮处理的水平。最近以短程硝化为代表的一些新型的氨氮去除技术得到了长足的发展,这些技术的出现为高氨氮废水的处理提供了经济可行的选择。本论文以垃圾渗滤液的污染为例,阐释了氮素污染的严重性,指出发展新型生物脱氮技术的重要性和必要性,并简单介绍了当前国内外生物脱氮领域的研究进展和取得的研究成果。随之以短程硝化为研究对象,选择DO控制作为切入点,开展自主实验,分析探讨在供氧充足环境下实现短程硝化的可能性和有效途径。实验以垃圾渗滤液为处理对象,采用自主设计的SBBR作为实验装置,控制反应器主要环境参数为:溶解氧DO 5mg/L,pH 7.0,温度t 25℃,并采用12h的进水周期以及全排水的方式。通过数学推导和模型分析,确定以游离氨FA、CO₂和HNO2浓度为直接控制因素,进水周期为间接控制因素,在SBBR反应器中实现了有效的短程硝化。实验结果表明,在氨氮NH4+-N容积负荷0.52kg/（m3·d）,NaHCO3浓度1.5mg/L的进水条件下,NH4+-N转化率达到89%,NO2--N积累率达到83%,短程硝化作用显著。由此得出FA浓度是供氧充足环境下实现亚硝酸氮NO2--N积累的关键因素,而CO₂作为亚硝酸细菌AOB的碳源,则具有进一步提升反应器性能的作用。同时保持合理的进水周期对于稳定系统的运行也具有至关重要的作用。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
插图索引  9-10
附表索引  10-11
第1章绪论  11-33
  1.1 研究背景和意义  11-12
  1.2 传统的硝化反硝化工艺  12-16
    1.2.1 硝化作用  12-15
    1.2.2 反硝化作用  15-16
  1.3 新型生物脱氮技术  16-33
    1.3.1 短程硝化反硝化  17-21
    1.3.2 厌氧氨氧化及其组合工艺  21-28
    1.3.3 好氧脱氨工艺  28-30
    1.3.4 Canon 工艺  30-31
    1.3.5 Oland 工艺  31-33
第2章实验的研究计划及路线  33-35
  2.1 实验研究目的  33
  2.2 实验研究技术路线  33-35
    2.2.1 技术思路  33-34
    2.2.2 技术途径  34
    2.2.3 实验实施方案  34-35
第3章反应器的选择与控制因素的确定  35-47
  3.1 序批式生物膜反应器的选择  35-44
    3.1.1 序批式生物膜技术概述  35-42
    3.1.2 填料的选择  42-44
  3.2 控制因素的确定  44-47
第4章供氧充足环境下SBBR 实现短程硝化的研究  47-56
  4.1 引言  47
  4.2 实验材料与方法  47-49
    4.2.1 接种污泥  47
    4.2.2 处理废水  47-48
    4.2.3 实验装置及运行方式  48
    4.2.4 分析项目与方法  48-49
  4.3 实验结果分析与讨论  49-55
    4.3.1 反应器的启动  49-50
    4.3.2 NH_4~+-N 容积负荷对短程硝化的影响  50-51
    4.3.3 NO_2-浓度对短程硝化的影响  51-52
    4.3.4 无机碳源对短程硝化的影响  52-54
    4.3.5 进水周期对短程硝化的影响  54-55
  4.4 结论  55-56
结语  56-58
参考文献  58-68
附录A 攻读学位期间发表论文目录  68-69
致谢  69

供氧充足环境下SBBR实现短程硝化的控制研究

内容摘要

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