一体式厌氧-好氧反应器处理氨氮有机废水及同步脱硫脱氮的实验研究

摘要

水体中氮磷含量过高，不仅对人和生物产生毒性，也是造成水体富营养化的根本原因。目前，针对水体富营养化这一情况，水污染控制工程中氮磷处理的要求也就相应提高。通过对传统污水处理工艺进行改革，使污水处理系统提高脱氮功能，并不断开发了多种新型的脱氮工艺，以达到污水排放要求。所以，开发并应用以针对脱氮为主的新型的、高效的、经济型的废水处理工艺成为了当前热门的研究课题。 在国家863计划项目“高效厌氧和好氧生物反应器研制与应用”的资助下，本课题结合以前一体式厌氧—好氧流化床反应器处理高浓度有机废水处理的实验和工程经验，运用短程硝化原理，将高效处理有机废水的一体式厌氧—好氧反应器用于脱氮试验，通过改变试验运行条件，比较不同条件下的COD及氨氮的去除率，以找到针对该反应器的最优试验运行条件。本课题还对一体式厌氧—好氧流化床反应器的同步生物脱氮脱硫性能进行初步的试验和研究，探讨同步脱氮脱硫试验运行的可行性。试验后期通过扫描电镜(SEM)和光学显微镜照片，观测厌氧区和好氧区内的载体表面及内部的生物膜状态生长状态，及厌氧区和好氧区中悬浮微生物生长情况，以分析反应器系统中微生物相。 一体式厌氧—好氧流化床反应器应用短程硝化原理处理高浓度氨氮有机废水情况如下：在低容积负荷下进行启动，控制温度为在20～30℃，pH为7.0～8.0，DO<3.0mg／L，采取逐步递增容积负荷的方式提高进水中各组分浓度，同时阶段性变化好氧至厌氧的回流比2-5，分别测定COD及NH<，3>-N的进水、厌氧出水及好氧出水的浓度，得出COD及NH<,3>-N的去除率，找出最优回流比为4。再保持进水COD负荷不变，增加进水中NH<,3>-N的浓度，即减小进水的C／N，研究反应器系统对高氨氮负荷的的处理能力。在此过程中，系统COD容积负荷平均值为2.136kgCOD／(m<'3>·d)，总去除率范围平均值83.42％；进水NH<,3>-N浓度平均值179.60mg／L，出水NH<,3>-N浓度平均值47.95mg/L，总去除率平均值74.13％。 将一体式厌氧一好氧流化床反应器应用于同步脱氮脱硫试验中，NH<'4+>作为电子供体，SO<,4><'2->作为电子受体，在厌氧条件下发生反应氧化还原反应，达到同步脱氮脱硫的目的。在这一过程中，厌氧区HRT=5.46h，进水SO<,4><'2->负荷均值为1.506kg SO<,4>(m<'3>·d)，厌氧区SO<,4><'2->平均去除率为13.8l％；进水NH<,3>一N容积负荷均值为0.2674kgNH<,3>-N／(m<'3>·d)，厌氧区NH<,3>一N平均去除率为72.40％，总NH<,3>-N去除率均值为92.60％。说明了在厌氧条件下的同步脱氮脱硫试验可以实现。 分别采用SEM和光学显微镜对系统中生物颗粒和悬浮微生物进行生物相观察，发现系统中的微生物组分复杂且长势良好，多种微生物相互共存。厌氧区存在大量的链球菌、短杆菌和少量的丝状菌，好氧区存在大量的长杆菌，丝状菌和少量的球菌，在悬浮污泥中还有不少的纤毛虫、线虫等原生动物后生动物存在。 本文为一体式厌氧一好氧流化床反应器处理高浓度氨氮有机废水的运行和操作条件提供了基础数据和实用参数，同时对于反应器的同步脱氮脱硫功能提供了参考依据，为进一步应用一体式厌氧一好氧流化床反应器进行工程放大提供了科学依据。

目录

文摘

英文文摘

1前言

2实验理论应用

3实验材料和方法

4一体化缺氧-好氧循环流化床的启动实验研究

5一体化厌氧-好氧循环流化床的脱氮实验运行研究

6生物流化床同步脱氮脱硫技术的实验研究

7生物相分析

8实验主要结论及问题讨论

参考文献

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