高氨氮废水生物硝化抑制及其动力学的研究

摘要

高氨氮废水的高效生物脱氮应以实现亚硝化为前提，而高浓度的氨氮会对硝化菌产生抑制，然而我们就可以利用这种抑制来实现抑制性的短程硝化，避免一些工艺所需要的一些严格的条件。本文以SBR为反应器，分别以氨氮和亚硝酸盐氮两种基质来培养硝化细菌，研究了在不同进水氨氮和亚硝酸盐氮浓度条件下，硝化过程的动力学特点，以及不同pH条件下硝化菌的活性特征，并初步探讨了抑制型短程硝化的可行性，为实现抑制型短程硝化-反硝化、抑制型短程硝化-厌氧氨氧化等高效脱氮工艺提供可靠的依据。主要研究结果如下：1、实验研究了不同基质浓度下的硝化反应速率的变化，当基质浓度较低的时候，随着基质浓度的增加，氨氧化速率和亚硝酸氧化速率均增加，而且亚硝酸氧化速率增加较快，当基质浓度增大到一定浓度时，反应速率均减小，本实验培养的氨氧化菌和亚硝酸氧化菌分别在自由氨浓度为51.46mg/L和1.35mg/L时开始受到抑制，分别在自由氨浓度为182.78mg/L和4.46mg/L时完全被抑制。亚硝酸氧化菌在自由亚硝酸浓度为0.28mg/L时开始受到抑制，在自由亚硝酸浓度为0.66mg/L时完全被抑制。 2、研究了氨氧化和亚硝酸氧化的抑制动力学，动力学方程可以用Haldane提出的公式来描述。 3、在pH值对硝化反应影响的实验中，研究发现了以氨氮为单一基质的硝化菌在降低基质浓度之后，细菌活性恢复较快，而以亚硝酸为单一基质的硝化菌在降低基质浓度之后，细菌活性恢复较慢，最终细菌已经不能达到未受抑制时相同基质浓度下一样高的活性。 4、根据实验得出的氨氧化和亚硝酸氧化受氨氮和自由氨抑制的特征，基质浓度对亚硝酸氧化菌的优先抑制，可以初步实现抑制性的短程硝化。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章硝化作用原理

第三章硝化的抑制作用

第四章实验方法

第五章基质抑制实验结果与分析

第六章不同pH条件下硝化实验

第七章细菌的扫描电镜照片

第八章抑制动力学的应用——抑制型短程硝化的可行性分析

第九章结论与建议

参考文献

致谢