含氨废水用于循环冷却水产酸防垢的研究

摘要

随着人们对水资源的消耗和水污染的日益加重，水资源短缺逐渐成为人类社会和经济发展的瓶颈，并且随着电力行业的建设和超常规发展，作为用水大户的火电厂已经把循环冷却水眼光瞄准了电厂水系统零排放。循环冷却水在全厂来说对水需求量最大，同时节水潜力也最大，因此大部分电厂都在寻求高的循环水浓缩倍率，以此来减少循环水补水的用量和浓水排放。 将含氨氮废水加入循环冷却水时，循环水系统恰好能给硝化菌提供适宜的生长环境，它们在循环水塔中进行硝化反应，将氨氮转变成亚硝酸和硝酸，即等同于向循环水中加酸来降低碱度，减少结垢因子，从而可以提高循环水的浓缩倍率，减少循环水处理药剂的投加和浓水的排放。本文从硝化细菌的富集培养、荧光原位杂交检测硝化细菌方法、硝化细菌的活性及其影响因素等研究出发，对氨氮废水用水循环水产酸防垢方法进行研究，得出如下结论。 (1)从污水处理厂取来的好氧活性污泥对硝化菌进行富集培养，20天后混合液体污泥的MLSS、SV、SVI变化趋势逐渐趋于平缓，活性污泥的硝化强度由最初的0.038mg(NH4+-N)/(mL·24h)增长到0.264mg(NH4+-N)/(mL·24h)，活性污泥中主要是氨氧化菌，基本没有亚硝酸盐氧化菌的存在，并且实验证明产酸的是氨氧化菌。荧光原位杂交方法能在两天内检测出污泥中氨氧化菌浓度，其细菌浓度为3.07×106cells/mL。 (2)在充足的溶解氧和无机营养物质、pH范围在7.2～7.8的情况下，氨氧化菌产酸速度是0.1509mmol/(mL·24h)。随着氨氮浓度的提高，氨氧化菌的活性也逐渐提高;季铵盐和1227对氨氧化菌的活性影响较大，加药量25mg/L时，抑制率就可达到90％以上;异噻唑啉酮加药量25～100ppm时，对氨氧化菌的活性抑制率用在50％～80％之间，浓度增加，杀菌率没有显著变化。 (3)通过静态试验和动态模拟试验证明，在不加入杀生剂的条件下，通过控制水中的氨氮浓度，氨氧化菌产生的酸能降低循环水浓缩过程中碱度的增加量，pH值也能得到稳定控制，从而提高循环水的浓缩倍率。但加入杀生剂后，氨氧化菌活性受到较大影响，要通过额外补加硝化菌污泥来增加产酸量。氨氧化菌群主要生长在循环水冷却塔的填料层上，其氨氧化菌浓度在105～106cells/g数量级，达到整个系统中氨氧化菌总数的90％以上，有10％的氨氧化菌在储水箱底部污泥上生长，储水箱水中基本上没有氨氧化菌群。

目录

声明

摘要

1．1引言

1．2研究背景

1．2．1循环冷却水系统简介

1．2．2循环冷却水常用阻垢方法及存在问题

1．2．3硝化菌概况

1．2．4氨氮废水用于循环冷却水的可行性分析

1．3国内外研究现状

1．3．1硝化菌检测技术

1．3．2硝化菌活性影响因素

1．3．3氨氮废水用于循环水运行现状

1．4研究意义和内容

1．4．1研究意义

1．4．2研究内容

1．5创新点和技术路线

1．5．1创新点

1．5．2技术路线

2．1实验试剂

2．2实验仪器

2．3实验溶液

2．4分析方法

3硝化菌的富集培养及荧光原位杂交检测

3．1硝化细菌富集培养方法

3．2硝化细菌荧光原位杂交检测方法

3．3硝化菌富集培养结果

3．3．1硝化细菌富集培养过程中MLSS、SV、SVI的变化

3．3．2硝化细菌富集培养过程中硝化强度的变化

3．4硝化菌荧光原位杂交检测技术的建立及实验条件优化

3．4．2氨氧化菌NSO190探针的正交试验结果

3．4．3亚硝酸盐氧化菌的FISH检测结果

3．5本章小结

4硝化菌活性及其影响因素研究

4．1硝化菌的产酸速率研究

4．1．1试验过程

4．1．2结果与分析

4．2氨氮对硝化菌活性的影响

4．2．1试验过程

4．2．2结果与讨论

4．3杀生剂对硝化菌活性的影响

4．3．1试验过程

4．3．2结果与讨论

4．4本章小结

5氨氮废水用于循环冷却水防垢的可行性试验研究

5．1试验过程

5．1．1加酸量的确定

5．1．2硝化菌污泥加入量的确定

5．1．3静态试验方法

5．1．4动态试验方法

5．2结果与讨论

5．2．1静态试验结果

5．2．2动态模拟试验结果

5．3本章小结

6．1结论

6．2展望

参考文献

硕士期间发表第一作者论文情况

致谢