论文题目: 活性污泥系统中好氧反硝化的初步研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 环境工程
作者: 杨志
导师: 汪苹
关键词: 好氧反硝化,活性污泥系统,底物,影响因素,产物
文献来源: 北京工商大学
发表年度: 2005
论文摘要: 氮污染以及由之引起的富营养化日益成为全球关注的环境问题,去除水体中的氮成为水污染处理研究的重点和热点之一。生物脱氮法被认为是最佳的处理方法,传统生物脱氮理论认为生物脱氮包括硝化反硝化两个过程,硝化是在好氧条件下完成,反硝化是在缺氧/厌氧条件下完成;然而近些年来,人们发现在好氧条件下也可以实现反硝化,称之为好氧反硝化。本论文针对目前好氧反硝化的研究集中于好氧反硝化菌的生物学研究而忽略了其在活性污泥系统的宏观表现,与硝化一起研究使硝化脱氮与好氧反硝化难以区分,产物研究偏少等问题,采用SBR反应器,分别以NO3--N和NO2--N为底物,高DO驯化出两套好氧反硝化活性污泥系统,并对其中同化和异化脱氮的比例,COD/N、N负荷、DO等影响因素,脱氮有害气态产物NO、N2O的逸出进行了较为深入的研究。结果表明在较高进水COD/N,DO>2.5mg/L情况下,可以在活性污泥系统内实现好氧反硝化,将NO3--N和NO2--N转化为气体从水中脱除,并且基本排除由宏观环境和微环境的DO不均引起的传统反硝化。其中,同化脱氮在以NO3--N和NO2--N为底物的系统中分别占35%和38%。COD/N逐渐降低,两套系统中反硝化效果也随之降低,但是以NO3--N为底物的系统比以NO2--N为底物的系统降低的程度更大;进水N负荷逐渐增加时,两套系统中反硝化效果先上升再下降,以NO3--N为底物的系统比以NO2--N为底物的系统变化程度更明显;DO逐渐增加时,两套系统中反硝化效果均会下降,并且下降到一定范围之后,不再下降,即都存在一个阈值。作出推论与假设,较好地解释了这两套系统在这些影响因素变化时的同异。好氧反硝化产生的有害气态产物NO、N2O量不是很大,以NO2--N为底物的系统逸出情况稍重,可能是因为NO2-的毒性;NO、N2O的逸出变化十分相似,均与反硝化顺利与否有关;NO逸出的关键因素是DO,N2O逸出的主要因素是进水COD/N。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
1.1 概述
1.1.1 水体中氮元素及其污染
1.1.2 脱氮技术简介
1.2 生物反硝化及传统脱氮技术的不足
1.2.1 生物反硝化
1.2.2 传统生物脱氮技术的不足
1.3 同步硝化反硝化(SND)
1.3.1 同步硝化反硝化的优势
1.3.2 同步硝化反硝化机理探讨
1.4 好氧反硝化研究现状
1.4.1 好氧反硝化的提出
1.4.2 好氧反硝化概念的明确
1.4.3 好氧反硝化的生物学解释
1.4.4 好氧反硝化菌的分离现状
1.4.5 好氧反硝化的影响因素
1.4.6 好氧反硝化研究的不足
1.5 本论文研究的目的和意义
1.6 本论文研究的内容
第二章 实验材料与方法
2.1 实验装置
2.2 实验用水及运行方式
2.2.1 实验用水
2.2.2 实验运行方式
2.3 分析测定方法
2.4 实验仪器设备及药品
第三章 好氧反硝化污泥驯化与培养
3.1 接种污泥
3.2 两种活性污泥系统的驯化培养
3.2.1 以NO_3~--N为底物的系统
3.2.2 以NO_2~--N为底物的系统
3.3 本章小结
第四章 系统中好氧反硝化作用存在的探讨
4.1 反硝化作用的存在及其所占比例的估算
4.1.1 反硝化作用的存在
4.1.2 反硝化在脱氮中所占比例估算
4.2 系统的好氧特征
4.2.1 好氧的宏观环境
4.2.2 好氧的微观环境
4.3 本章小结
第五章 好氧反硝化脱氮效率的影响因素研究
5.1 COD/N对好氧反硝化效率影响
5.1.1 COD物料衡算
5.1.2 COD/N对好氧反硝化效率影响
5.2 提高N负荷对好氧反硝化效率的影响
5.2.1 以NO_3~--N为底物的系统
5.2.2 以NO_2~--N为底物的系统
5.3 DO对好氧反硝化效率的影响
5.3.1 以NO_3~--N为底物的系统
5.3.2 以NO_2~--N为底物的系统
5.3.3 缺氧下系统的反硝化表现及其解释
5.4 两套系统的比较
5.5 本章小结
第六章 好氧反硝化气态中间产物分析
6.1 实验装置和方法
6.2 以NO_3~--N为底物的系统
6.3 以NO_2~--N为底物的系统
6.4 本章小结
第七章 结论与建议
7.1 结论
7.2 建议
参考文献
附录一 几组数据的置信检验
附录二 离子色谱法测定NO_2~--N和NO_3~--N~[1]
附录三 气相色谱法测定N_2O
附录四 符号、缩略语对照表
学位攻读期间的研究成果及发表的学术论文
致谢
发布时间: 2007-03-08
参考文献
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