污泥脱水液短程硝化与污泥内碳源反硝化脱氮

论文摘要

世界范围内水体富营养化现象不断发生迫使各国都对污水氮、磷排放标准进行了严格的规定,但现有污水处理工艺的脱氮除磷效果并不理想,研究者通常忽略了污水处理与污泥处置的密切关系,污泥厌氧消化处理虽然能去除大部分有机物,但是对氮、磷没有去除,并释放到上清液中,若这部分废水直接回流到主处理区,将大大增加主处理区的氮、磷负荷,导致出水中氮、磷超标。针对污泥消化液高NH4+-N、低COD/NH4+-N的水质特征,本研究首次提出了应用“A/O+SFDR”组合工艺处理污泥消化液。该工艺在A/O反应器中实现污泥消化液短程硝化反硝化,经短程硝化的污泥消化液进入SFDR,充分开发污泥内有机物作为反硝化碳源,最终达到污泥消化液脱氮的目的。本试验逐步提高A/O反应器进水ALR从0.230.26 kgN/m3·d-1到0.620.78 kgN/m3·d-1,利用FA对NOB的选择抑制作用成功启动了短程硝化,NO2--N积累率达90%左右,并稳定运行了30d。降低A/O反应器进水ALR为0.170.32 kgN/m3d-1,强化系统内FNA的抑制作用,短程硝化能得到一定维持,当FNA抑制作用消失后,NO2--N的积累在3d的时间下降到3%左右,充分证实了FNA对本系统短程硝化所起的重要作用。试验期间SFDR在35℃下运行,在不同进水NOx--N负荷和污泥投量条件下,SFDR反硝化率均接近100%,初沉污泥利用率约为0.2gNOx--N/g干污泥;经SFDR处理后初沉污泥有机成分去除率在49%左右,污泥减量约34.6%。在15±2℃条件下NOx--N的反硝化速率仍达到0.1 kgN/m3·d-1左右。本研究开发了一种全新的污泥消化液脱氮工艺——A/O+SFDR工艺,该工艺相对于传统A/O工艺TN去除率提高达45%左右,是一个高效、经济且具有巨大潜能的脱氮新工艺,其通过稳定的短程硝化与高效的污泥内碳源开发技术,实现了污泥消化液中氮素的脱除,本试验结果为工艺的进一步开发提供了极具价值的研究基础。

论文目录

摘要

Abstract

第1章绪论

1.1 课题背景

1.1.1 课题来源

1.1.2 课题目的和意义

1.2 污水生物脱氮新技术现状

1.2.1 传统污水生物脱氮机理

1.2.2 生物脱氮新技术

1.3 污泥内碳源开发技术现状

1.3.1 污泥内碳源开发技术

1.3.2 影响因素分析

1.4 污泥水解耦合反硝化技术

1.4.1 水解酸化耦合反硝化理论

1.4.2 污泥水解耦合反硝化技术的可行性

1.5 本课题的主要研究内容

第2章试验材料与方法

2.1 试验接种污泥与用水水质

2.2 试验装置及仪器

2.2.1 连续流试验设备

2.2.2 间歇试验设备与方法

2.3 A/O+SFDR系统各阶段的运行参数

2.4 试验分析项目与检测方法

2.4.1 试验设备

2.4.2 检测项目及方法

第3章短程硝化的启动与稳定运行

3.1 运行参数的设定

3.2 短程硝化的启动

3.2.1 各阶段COD沿程变化规律

4⁺-N、NO₂^--N、NO₃^--N、FA沿程变化规律'>3.2.2 不同阶段NH₄⁺-N、NO₂^--N、NO₃^--N、FA沿程变化规律

3.2.3 pH值、DO与硝化进程的关系

3.2.4 逐步提高ALR启动短程硝化

3.2.5 启动阶段FA抑制作用分析

3.3 短程硝化的稳定运行

4⁺-N、NO₂^--N、NO₃^--N、COD沿程变化规律'>3.3.1 NH₄⁺-N、NO₂^--N、NO₃^--N、COD沿程变化规律

2^--N积累率的影响'>3.3.2 DO、FA对NO₂^--N积累率的影响

3.3.3 稳定维持短程的因素分析

3.4 FNA抑制作用的证实

3.4.1 过曝气状态参数沿程变化

2^--N积累率的影响'>3.4.2 FNA对NO₂^--N积累率的影响

3.5 分子生物学分析

3.6 本章小结

第4章 SFDR运行效果分析

4.1 SFDR运行参数设定

4.2 SFDR运行效果

4.2.1 SFDR反硝化效果

4.2.2 初沉污泥的处理效果

4.3 SFDR参数变化规律

4.3.1 pH值变化规律

4.3.2 ORP值变化规律

4.3.3 COD变化规律

4⁺-N变化规律'>4.3.4 NH₄⁺-N变化规律

4.4 SFDR的污泥利用率

4.5 低温静态试验

4.5.1 反应器运行条件与参数

4⁺-N、NO₂^--N、NO₃^--N变化'>4.5.2 NH₄⁺-N、NO₂^--N、NO₃^--N变化

4.5.3 pH值与COD变化

4.6 本章小结

第5章 A/O+SFDR系统运行效果分析

5.1 A/O+SFDR系统运行参数变化

5.1.1 pH值变化

5.1.2 TIN浓度变化

5.2 A/O工艺与A/O+SFDR工艺对比分析

5.2.1 各指标的计算公式

5.2.2 硝化效率

5.2.3 COD去除率

5.2.4 TN去除率

5.3 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

污泥脱水液短程硝化与污泥内碳源反硝化脱氮

论文摘要

论文目录

相关论文文献

猜你喜欢