吸附固定氨氧化菌短程脱氮研究

论文摘要

短程硝化反硝化脱氮技术缩短了传统硝化反应历程，减少氧消耗，提高生物脱氮过程的速率，近年来这种生物脱氮新工艺以其优势倍受关注。本文通过固定化生物技术和生物脱氮技术相结合，既实现了短程硝化脱氮又强化了生物菌种的高效性。实验表明温度、pH和DO对生物沸石硝化过程中的亚硝酸盐氮的积累均有一定的影响。当溶解氧控制在1.5mg／L左右，pH值控制在8.0～8.5之间，温度控制在30℃左右时，短程硝化反应得到最佳反应效果，氨氮去除率达80％以上，亚硝酸盐累积率超过90％。以亚硝酸盐氮为电子受体的短程反硝化反应，速率受众多环境因子的影响，其中最为重要的有：温度、pH值、硝态氮浓度、有机碳源的种类与浓度等。实验表明，进水NaNO2质量浓度在2.5g／L，pH值应控制在8.0～8.5之间，温度应控制在30℃左右，C／N=1.6时能取得较好的反应效果，9个小时后水中几乎检测不到NO2--N。实验通过控制反应条件和实时控制，实现和稳定短程硝化反应，氨氮去除率达到80％，出水中亚硝酸盐含量最大值达到159.1mg／L，从反应效果可以看出沸石表面吸附固定的菌体以氨氧化菌为主体，实现了吸附固定氨氧化菌脱氮的预期目的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 氨氮废水的危害性
• 1.3 氨氮废水处理现状
• 1.3.1 吹脱法
• 1.3.2 折点加氯法
• 1.3.3 选择离子交换法
• 1.3.4 生物脱氮方法
• 1.3.5 其它脱氮方法
• 1.4 生物脱氮新技术
• 1.4.1 新技术介绍
• 1.4.2 典型工艺介绍
• 1.5 固定化微生物技术
• 1.5.1 固定化技术的应用
• 1.5.2 固定化微生物脱氮技术的发展
• 1.5.3 国内外研究情况
• 1.5.4 固定化微生物脱氮技术的应用前景
• 1.6 本论文研究的主要内容、目的和意义
• 2 基本原理
• 2.1 水体中氨氮的存在形态
• 2.2 生物脱氮过程和原理
• 2.2.1 硝化作用
• 2.2.2 反硝化作用
• 2.2.3 短程硝化反硝化作用
• 2.3 微生物固定化技术
• 2.3.1 微生物固定化技术的分类
• 2.3.2 微生物固定化的影响因素
• 2.3.3 常用的固定化微生物载体
• 2.3.4 吸附固定法的优点
• 3 实验材料与分析方法
• 3.1 实验材料
• 3.1.1 实验设备
• 3.1.2 实验试剂
• 3.2 目标检测物
• 3.3 实验分析方法
• 3.3.1 氨氮的测定方法
• 3.3.2 亚硝酸盐氮的测定方法
• 3.3.3 硝酸盐氮的测定方法
• 3.3.4 总氮的测定
• 3.3.5 活性污泥各项性能指标测定
• 3.3.6 硝化速率和脱氮速率的测定
• 4 微生物的培养和固定
• 4.1 微生物培养
• 4.1.1 硝化细菌
• 4.1.2 反硝化细菌
• 4.2 吸附载体的选择
• 4.2.1 三种可选无机载体
• 4.2.2 实验工艺流程
• 4.2.3 无机材料的预处理
• 4.2.4 氨氧化细菌的固定方法
• 4.2.5 三种载体性能比较
• 4.2.6 生物沸石研究
• 4.2.7 小结
• 5 最佳条件的确定
• 5.1 吸附固定短程硝化反应的条件
• 5.1.1 温度（T）对短程硝化反应的影响
• 5.1.2 pH值对短程硝化反应的影响
• 5.1.3 溶解氧（DO）对短程硝化反应的影响
• 5.1.4 沸石用量对短程硝化反应的影响
• 5.1.5 小结
• 5.2 短程反硝化的条件
• 5.2.1 影响因素分析
• 2^--N浓度对去除效果的影响'>5.2.2 不同的NO₂^--N浓度对去除效果的影响
• 5.2.3 不同pH对去除效果的影响
• 5.2.4 不同温度对去除效果的影响
• 5.2.5 不同C/N对去除效果的影响
• 5.2.6 短程反硝化处理效果
• 5.2.7 小结
• 6 短程硝化-反硝化联合作用
• 6.1 研究现状
• 6.2 实验研究
• 6.2.1 实验材料与方法
• 6.2.2 过度曝气影响
• 6.2.3 应用实时控制和条件稳定短程硝化反硝化
• 7 结论
• 7.1 实验结论
• 7.2 问题与展望
• 致谢
• 参考文献