高碳氮比条件下反硝化脱硫效能及微氧强化生物产硫研究

摘要

反硝化脱硫工艺在高浓度含硫含碳废水处理中显示出极高的优点。如何更经济有效地处理含硫及高浓度有机碳的废水并实现资源化回收单质硫,成为国内外研究的缺口。有机碳源浓度过高时,反硝化脱硫工艺产生单质硫、脱除硫化物的效能大大降低。本研究针对有机碳源偏高的含硫含氮废水,旨在探讨反硝化脱硫工艺运行的几种强化手段,获得高碳氮比(C/N)条件下的最佳运行条件,最大程度提高系统单质硫转化率及硫化物去除率。
　　本研究针对高碳氮比条件下反硝化脱硫工艺效能强化的两种手段进行探讨,考察水力停留时间(HRT)对厌氧条件下反硝化脱硫工艺脱除污染物效能的影响,及微氧强化手段对反硝化脱硫工艺产生单质硫效能的提升作用。在连续流膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器中考察了C/N=3、S/N=5:6条件下反硝化脱硫工艺在不同HRT条件下的运行效能,确立工艺最佳HRT=30h,系统单质硫生成效能为0.51kg·m-3·d-1,硫化物去除率为83.2％;证明了在厌氧条件下调节HRT对单质硫转化率效能提升能力有限。考察了C/N=3、S/N=5:8条件下反硝化脱硫工艺在不同HRT条件下的运行效能,得出在连续流DSR工艺中,降低硫氮比有助于提升日单质硫产量,但不利于硫化物去除这一结论。
　　建立了微氧调控高碳氮比条件下反硝化脱硫工艺的新方法,即通过直接微氧启动手段建立高效反硝化脱硫工艺。在容积负荷分别为1.6kgS2-/m3·d、2.1kgAC--C·m-3·d-1、0.8kgNO3--N·m-3·d-1,HRT=12h的条件下,溶解氧(DO)条件为DO=0.1±0.02mg/L和0.15±0.02mg/L时,硫化物去除率分别为71.4%和86.0%,分别比厌氧条件提升了40.5%和55.1%,单质硫转化率分别为62.5%和83.1%,单质硫日产量分别为0.76kg·m-3·d-1和1.00kg·m-3·d-1,比厌氧条件下提升了0.28kg·m-3·d-1和0.52kg·m-3·d-1。确定了直接在微氧条件下启动DSR工艺具有更高的污染物脱除及生物产硫效能。

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第1章 绪论

1.1 含硫含氮有机废水的来源、水质特征与危害

1.2 主要的废水脱硫脱氮生物处理技术

1.3 废水生物反硝化脱硫技术的产生与研究进展

1.4 本课题研究的目的与内容

第2章 材料方法

2.1 试验装置

2.2 试验方案

2.3 分析方法

2.4 试验仪器

第3章 HRT对高碳氮比条件下DSR工艺运行效能及生物产硫的影响

3.1 S/N=5:6下HRT对DSR工艺运行效能及单质硫转化的影响

3.2 高碳氮比条件下DSR工艺单质硫的转化过程分析

3.3 HRT对S/N=5:8条件下DSR工艺运行及单质硫转化的影响

3.4 本章小结

第4章 高碳氮比条件下DSR的微氧强化研究

4.1 微氧强化DSR工艺生物产硫效能可行性分析

4.2 高碳氮比条件下微氧DSR反应器的启动及运行

4.3本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

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致谢

《学位论文出版授权书》