SBAR好氧颗粒污泥低温反硝化除磷的效能研究

论文摘要

随着水体“富营养化”问题的日渐突出,污水排放标准不断严格,污水处理技术逐渐从以单一去除有机物为目的的阶段进入同时具有脱氮除磷的深度处理阶段,以控制富营养化为目的的脱氮除磷已成为当今污水处理领域的研究热点之一。好氧颗粒污泥中微生物具有多样性和较强的适应性,为好氧颗粒污泥实现同步脱氮除磷提供了前提条件,反硝化除磷脱氮是近来颇受关注的污水生物处理新技术。本实验模拟城市生活污作为原水,首先在低温条件下利用含有反硝化聚磷菌的好氧颗粒污泥在SBAR间歇反应器中考察了反硝化除磷的效能,试验结果表明:稳定运行的SBAR,当曝气量控制在0.05m3/h（DO为6.0mg/L）,进水COD浓度控制在450mg/L左右时,具有较好的反硝化除磷效果。反硝化除磷脱氮效能如下:COD的去除率高达90%以上;氨氮的去除率在72%85%之间;PO43--P的去除率达到99%;NO2--N、NO3--N的出水浓度稳定在1.0mg/L以下。为进一步探讨好氧颗粒污泥中反硝化聚磷菌反硝化除磷的特征和机理,又对厌氧释磷和缺氧吸磷过程的其它关键影响因子的作用规律和聚-β-羟基丁酸酯进行了考察。结果显示:用乙酸钠作为碳源,pH值控制在7.0+0.1,初始硝酸盐氮浓度为5mg/L,或者初始亚硝酸盐控制在15～30mg/L之间时,会有比较理想的脱氮除磷效果。此外,还对颗粒污泥细胞内的聚-β-羟基丁酸酯颗粒和聚磷颗粒进行了染色及显微镜检分析。通过试验表明,厌氧条件下反硝化聚磷菌利用COD合成了大量聚-β-羟基丁酸酯,同时释放大量聚磷酸盐,并得出它们之间的关系曲线,并采用Comeau-Wentzel模式对除磷机理进行了分析。

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 课题的目的和意义
• 1.2 污水生物脱氮除磷的理论及现状研究
• 1.2.1 传统生物脱氮原理
• 1.2.2 传统生物除磷原理
• 1.2.3 生物脱氮除磷的技术现状
• 1.3 好氧颗粒污泥技术
• 1.3.1 好氧颗粒污泥的形成机理分析
• 1.3.2 好氧颗粒污泥的影响因素
• 1.4 反硝化除磷的研究现状
• 1.4.1 反硝化除磷理论
• 1.4.2 反硝化除磷的影响因素
• 1.4.3 反硝化除磷工艺
• 1.5 本课题的研究内容
• 第2章 试验材料和方法
• 2.1 试验装置
• 2.1.1 动态试验装置
• 2.1.2 静态试验装置
• 2.2 试验用水及水质
• 2.2.1 动态试验水质
• 2.2.2 静态试验水质
• 2.3 试验分析项目与检测方法
• 2.4 试验方法
• 2.4.1 动态试验运行方式及试验方法
• 2.4.2 静态试验运行方式及试验方法
• 第3章 SBAR 好氧颗粒污泥低温处理模拟生活废水的效能研究
• 3.1 引言
• 3.2 好氧颗粒污泥的理化性质
• 3.2.1 好氧颗粒污泥的外观形态
• 3.2.2 好氧颗粒污泥的沉降性能
• 3.2.3 好氧颗粒污泥的粒径分布
• 3.2.4 好氧颗粒污泥的容积指数
• 3.2.5 好氧颗粒污泥的微观结构
• 3.3 SBAR 好氧颗粒污泥低温脱氮除磷的效能研究
• 3.3.1 COD 的去除特性
• 3.3.2 氨氮的去除特性
• 2^--N、NO₃^--N 的变化规律'>3.3.3 NO₂^--N、NO₃^--N 的变化规律
• 4^3--P 的去除特性'>3.3.4 PO₄^3--P 的去除特性
• 3.4 曝气量对低温SBAR 工艺反硝化除磷的影响
• 3.5 碳源浓度对低温SBAR 工艺反硝化除磷的影响
• 3.6 本章小结
• 第4章 SBAR 好氧颗粒污泥低温反硝化除磷的影响因素研究
• 4.1 引言
• 4.2 pH 对反硝化除磷的影响
• 3^--N 浓度对反硝化除磷的影响'>4.3 NO₃^--N 浓度对反硝化除磷的影响
• 2^--N 浓度对反硝化除磷的影响'>4.4 NO₂^--N 浓度对反硝化除磷的影响
• 4.5 不同碳源对反硝化除磷的影响
• 4.6 本章小结
• 第5章 好氧颗粒污泥除磷机理分析
• 5.1 引言
• 5.2 不同碳源类型对合成PHA 的影响
• 5.3 乙酸钠作为碳源研究好氧颗粒污泥的生化机理
• 5.3.1 乙酸钠作为碳源考察PHA 与各指标的变化关系
• 5.3.2 乙酸钠作为碳源研究PHB 与各指标的拟合直线
• 5.4 SBAR 工艺一个反应周期里PHA 的变化情况
• 5.5 生物除磷机理分析
• 5.5.1 定性分析PHB
• 5.5.2 除磷机理分析
• 5.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文及其它成果
• 致谢