新型生物脱氮工艺短程硝化反硝化快速启动运行研究

摘要

生物脱氮技术广泛应用于废水脱氮处理工艺中，但随着可持续发展理念的提出，对高能耗和高药耗的传统生物脱氮技术提出了挑战，开发新型、应用型、高效低耗的生物脱氮工艺显得尤为重要。短程硝化反硝化工艺是一种新型生物脱氮技术，在生活污水处理中极具开发应用前景。
　　本文在综合评述脱氮新技术的理论基础、研究进展、控制参数及方法的基础上，以生活污水为处理对象，对新型生物脱氮工艺—短程硝化反硝化的快速启动与运行进行了优化研究，提出了―富集－优选的启动策略，采用该策略明显改善了反应器中的生物稳定性能，大大提高了反应器的运行稳定性。
　　本文采用淹没式生物膜(SBF submersed biofilm)和复合式活性污泥(AS activated sludge)工艺小试装置进行生活污水处理，较为系统地研究了短程硝化反硝化工艺的快速启动和稳定化运行操作条件，并对系统中两相微生物的特性及关系进行了分析。实验结果表明，小试装置中的活性污泥培养40d，反应过程中COD去除率达90％以上，氨氮去除率95%以上，培养获得的活性污泥具有较强有机物氧化功能和较好的硝化反硝化能力。40d后，反应器出水中NO2-和NO3-的残量逐步减少，NO2-和NO3-被还原，活性污泥的反硝化反应能力提高，说明活性污泥拥有了较好的反硝化生物体系。脱氮实验过程中，在24h的反应周期中，约80%的有机物和60%的氨氮在前6h内被分解代谢，显示活性污泥具有较好的反硝化能力。活性污泥的显微照片表明，活性污泥具有良好的微环境条件。本研究为城市污水处理厂脱氮工艺技术改造和短程反硝化硝化技术的实际应用提供了理论依据。

目录

第一章 绪 论

1.1 氮素的污染及来源

1.1.1 水体中氮的来源

1.1.2 含氮废水的危害

1.1.3 排放标准中的含氮量要求

1.2 传统脱氮技术

1.2.1 物化脱氮

1.2.2 传统生物脱氮

1.3 新型生物脱氮技术

1.3.1 短程硝化反硝化工艺

1.3.2 厌氧氨氧化工艺及其组合工艺

1.3.3 单级全程自养脱氮工艺

1.3.4 同步硝化反硝化工艺

1.4 脱氮技术的近期发展

第二章 短程硝化反硝化工艺快速启动运行研究

2.1 实验部分

2.1.1 材料——接种活性污泥

2.1.2 实验方法——模拟污水

2.1.3 试验装置

2.1.4 测定项目与方法

2.2 结果与讨论

2.2.1 反应器的快速启动

2.2.2 亚硝化-反硝化复合生物反应器的稳定化运行

2.2.3 活性污泥和生物膜特性

2.3 本章小结

第三章 结论与建议

参考文献

致谢

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