穆剑楠:基于DO与ORP短程硝化反硝化SBR实时控制研究论文

穆剑楠:基于DO与ORP短程硝化反硝化SBR实时控制研究论文

本文主要研究内容

作者穆剑楠(2019)在《基于DO与ORP短程硝化反硝化SBR实时控制研究》一文中研究指出:短程硝化反硝化是一种新型生物脱氮工艺,与传统生物脱氮工艺相比,该工艺具有节能、节约碳源、减少水力停留时间的优势,尤其适合处理低C/N或高氨氮废水,但该工艺的运行条件较为苛刻,尤其不易在低浓度氨氮条件下稳定运行。本研究采用SBR反应器,以人工配置氨氮废水为处理对象,系统研究了短程硝化反硝化的启动、实时控制方法,并对微生物群落进行分析,结果如下:以厌氧污泥为种泥,经过29 d的驯化,氨氧化速率由4.69 mg/(L·h)升至27.24mg/(L·h),具备了良好的硝化能力。控制pH为8、溶解氧(DO)为0.1-0.4 mg/L、温度为29.5±0.5℃、污泥龄(SRT)为14 d,在第5 d实现亚硝化率(NAR)大于50%并于第35 d实现稳定的短程硝化,N-NH4+去除率与NAR稳定维持在97%以上。通过对氨氮(N-NH4+)降解过程的计算,氨氧化阶段可分为两个阶段,反应初期符合零级反应动力学方程,反应末期符合一级反应动力学方程;综合分析整个氨氧化阶段,N-NH4+降解过程符合Michaelis-Menten动力学方程。在一个反应周期中,DO、ORP的一阶导数与反应进程存在明显相关性。在亚硝化终点,DO的一阶导数出现峰值;在反硝化终点,ORP一阶导数出现峰值。为了使实时控制效果更加稳定,对传统一阶导数算法进行优化:将某一时刻数据点与该时刻前9个数据点所得到的一次函数拟合曲线的斜率作为该时刻一阶导数值,可减少干扰信号。在实时控制条件下,进水浓度、残留COD、体积交换率、曝气量对SBR的运行没有产生明显影响,实时控制表现稳定。只是在体积交换率试验中,过高的基质浓度对SBR的后续运行产生了轻微影响。通过自来水冲刷SBR,将pH调低至7.5并降低进水浓度,N-NH4+去除率恢复至97%。微生物测序结果表明,原泥物种多样性最大,硝化污泥样本次之,短程硝化反硝化污泥最少。说明污泥微生物受进水水质及SBR运行控制影响较大。长期的SBR运行会降低微生物的多样性与丰富度,使种群朝着单一功能的方向发展。Chloroflexi,Bacteroidetes,Proteobacteria和Actinobacteria是SBR的优势菌门。Nitrosomonas的丰度在硝化污泥与短程硝化反硝化污泥中逐渐升高,且在短程硝化反硝化污泥中检测不到Nitrospira。反硝化菌的群落结构也发生较大变化,Thauera成为优势均属。以上结果均说明SRT在菌种的筛选与富集中起到了重要作用。短程硝化反硝化污泥同原泥、硝化污泥表现出较大的物种差异性。在主要功能微生物方面,硝化污泥与短程硝化反硝化污泥在显著性水平为0.05,置信区间95%的条件下均具有显著性差异。

Abstract

duan cheng xiao hua fan xiao hua shi yi chong xin xing sheng wu tuo dan gong yi ,yu chuan tong sheng wu tuo dan gong yi xiang bi ,gai gong yi ju you jie neng 、jie yao tan yuan 、jian shao shui li ting liu shi jian de you shi ,you ji kuo ge chu li di C/Nhuo gao an dan fei shui ,dan gai gong yi de yun hang tiao jian jiao wei ke ke ,you ji bu yi zai di nong du an dan tiao jian xia wen ding yun hang 。ben yan jiu cai yong SBRfan ying qi ,yi ren gong pei zhi an dan fei shui wei chu li dui xiang ,ji tong yan jiu le duan cheng xiao hua fan xiao hua de qi dong 、shi shi kong zhi fang fa ,bing dui wei sheng wu qun la jin hang fen xi ,jie guo ru xia :yi ya yang wu ni wei chong ni ,jing guo 29 dde xun hua ,an yang hua su lv you 4.69 mg/(L·h)sheng zhi 27.24mg/(L·h),ju bei le liang hao de xiao hua neng li 。kong zhi pHwei 8、rong jie yang (DO)wei 0.1-0.4 mg/L、wen du wei 29.5±0.5℃、wu ni ling (SRT)wei 14 d,zai di 5 dshi xian ya xiao hua lv (NAR)da yu 50%bing yu di 35 dshi xian wen ding de duan cheng xiao hua ,N-NH4+qu chu lv yu NARwen ding wei chi zai 97%yi shang 。tong guo dui an dan (N-NH4+)jiang jie guo cheng de ji suan ,an yang hua jie duan ke fen wei liang ge jie duan ,fan ying chu ji fu ge ling ji fan ying dong li xue fang cheng ,fan ying mo ji fu ge yi ji fan ying dong li xue fang cheng ;zeng ge fen xi zheng ge an yang hua jie duan ,N-NH4+jiang jie guo cheng fu ge Michaelis-Mentendong li xue fang cheng 。zai yi ge fan ying zhou ji zhong ,DO、ORPde yi jie dao shu yu fan ying jin cheng cun zai ming xian xiang guan xing 。zai ya xiao hua zhong dian ,DOde yi jie dao shu chu xian feng zhi ;zai fan xiao hua zhong dian ,ORPyi jie dao shu chu xian feng zhi 。wei le shi shi shi kong zhi xiao guo geng jia wen ding ,dui chuan tong yi jie dao shu suan fa jin hang you hua :jiang mou yi shi ke shu ju dian yu gai shi ke qian 9ge shu ju dian suo de dao de yi ci han shu ni ge qu xian de xie lv zuo wei gai shi ke yi jie dao shu zhi ,ke jian shao gan rao xin hao 。zai shi shi kong zhi tiao jian xia ,jin shui nong du 、can liu COD、ti ji jiao huan lv 、bao qi liang dui SBRde yun hang mei you chan sheng ming xian ying xiang ,shi shi kong zhi biao xian wen ding 。zhi shi zai ti ji jiao huan lv shi yan zhong ,guo gao de ji zhi nong du dui SBRde hou xu yun hang chan sheng le qing wei ying xiang 。tong guo zi lai shui chong shua SBR,jiang pHdiao di zhi 7.5bing jiang di jin shui nong du ,N-NH4+qu chu lv hui fu zhi 97%。wei sheng wu ce xu jie guo biao ming ,yuan ni wu chong duo yang xing zui da ,xiao hua wu ni yang ben ci zhi ,duan cheng xiao hua fan xiao hua wu ni zui shao 。shui ming wu ni wei sheng wu shou jin shui shui zhi ji SBRyun hang kong zhi ying xiang jiao da 。chang ji de SBRyun hang hui jiang di wei sheng wu de duo yang xing yu feng fu du ,shi chong qun chao zhao chan yi gong neng de fang xiang fa zhan 。Chloroflexi,Bacteroidetes,Proteobacteriahe Actinobacteriashi SBRde you shi jun men 。Nitrosomonasde feng du zai xiao hua wu ni yu duan cheng xiao hua fan xiao hua wu ni zhong zhu jian sheng gao ,ju zai duan cheng xiao hua fan xiao hua wu ni zhong jian ce bu dao Nitrospira。fan xiao hua jun de qun la jie gou ye fa sheng jiao da bian hua ,Thaueracheng wei you shi jun shu 。yi shang jie guo jun shui ming SRTzai jun chong de shai shua yu fu ji zhong qi dao le chong yao zuo yong 。duan cheng xiao hua fan xiao hua wu ni tong yuan ni 、xiao hua wu ni biao xian chu jiao da de wu chong cha yi xing 。zai zhu yao gong neng wei sheng wu fang mian ,xiao hua wu ni yu duan cheng xiao hua fan xiao hua wu ni zai xian zhe xing shui ping wei 0.05,zhi xin ou jian 95%de tiao jian xia jun ju you xian zhe xing cha yi 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自郑州大学的穆剑楠,发表于刊物郑州大学2019-07-03论文,是一篇关于短程硝化反硝化论文,实时控制论文,一阶导数论文,微生物群落论文,郑州大学2019-07-03论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自郑州大学2019-07-03论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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