论文摘要
厌氧氨氧化技术与传统的硝化反硝化生物脱氮技术相比,无需外加有机碳源作为电子供体,既可节省费用,又可防止二次污染,具有节省能耗,节省中和试剂等优点,厌氧氨氧化及其工艺技术极具研究价值和开发前景。本文以自制UASB为反应器,利用高氮模拟废水,接种厌氧消化污泥培养厌氧氨氧化菌,成功地完成了厌氧氨氧化反应器的启动;并在此基础上探索了低有机碳源条件下厌氧氨氧化反应的控制边界条件;分析研究了反应器内主要反应的发生过程。并对养猪场废水厌氧消化液进行了厌氧氨氧化脱氮处理。试验研究表明:1、以养猪场厌氧反应污泥为种泥启动厌氧氨氧化反应器,利用高氮模拟废水在150d左右成功培养出具有较高活性的浅红色厌氧氨氧化污泥;反应器对NH4+-N去除率最高达95.7%,NO2--N去除率最高达96.2%;NH4+-N的容积负荷为453.2g/（m3.d）、NO2--N的容积负荷为471.3g/（m3.d）。2、在低碳高氮模拟废水中当COD的浓度高于250mg/L时厌氧氨氧化反应受到抑制,COD浓度越高异养菌与自养菌的竞争愈趋激烈。有机碳源存在控制边界条件为:COD250mg/L、pH值8、温度38℃、水力停留时间24h。3、分析了有机碳源条件下反应器内的主要反应过程,证明低碳源微量溶解氧条件下好氧硝化菌、厌氧氨氧化菌和异养反硝化菌能够共存。反应器内开始由于少量DO的存在,首先发生好氧硝化反应为厌氧氨氧化解毒,同时有异养反硝化反应和厌氧氨氧化反应发生以及少量氨的释放;其后是厌氧氨氧化反应占主导地位。论证了厌氧氨氧化工艺在不需特殊除氧条件下处理低碳高氮废水是可行的。4、低碳高氮模拟废水培养成熟的厌氧氨氧化菌经过61d天的驯化可对养猪场废水厌氧消化液进行处理并达到稳定状态,但养猪场废水中有害物质的存在对厌氧氨氧化反应器活性产生较大影响:NH4+-N去除率为45.5%、NO2--N去除率为95.1%、TN去除率为62.6%。5、SHARON-ANANMMOX联动处理养猪场废水厌氧消化液。NH4+-N出水维持在80mg/L左右,去除率在81.6%左右;TN去除率维持在80.0%左右,大大高于硝化/反硝化处理工艺,出水COD维持在80-100mg/L之间,去除率在90.2%左右,系统抗冲击负荷能力强,可以有效的除碳脱氮。
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摘要Abstract绪论1 研究背景2 污水生物脱氮技术及其研究进展2.1 水体中氮的来源与危害2.1.1 水体中氮的来源与转化2.1.2 水体氮污染的危害2.2 低碳高氮废水生物处理研究现状与趋势2.2.1 低碳高氮废水的来源2.2.2 低碳高氮废水生物处理研究现状与趋势2.2.2.1 传统硝化—反硝化生物脱氮工艺2.2.2.2 同时硝化反硝化脱氮工艺2.2.2.3 SHARON生物脱氮工艺2.2.2.4 ANAMMOX生物脱氮工艺3 本试验研究的主要内容、目的及意义3.1 研究的主要内容3.2 本研究的预期目标和意义第二章 试验设计1 试验研究内容2 试验研究方案2.1 影响因素及分析2.2 试验技术路线2.3 试验设计2.3.1 试验装置2.3.2 试验用水2.2.3 测定项目与方法第三章 厌氧氨氧化反应器启动研究1.试验材料与方法1.1 接种污泥1.2 试验方法1.3 启动试验结果与讨论1.3.1 污泥驯化期1.3.2 启动阶段1.3.3 厌氧氨氧化反应器负荷提升阶段2--N和NH4+-N去除比例变化情况'>1.3.4 NO2--N和NH4+-N去除比例变化情况1.3.5 污泥性状的变化2 本章小结第四章 有机碳源存在条件下厌氧氨氧化影响因素研究1 试验材料与研究方法1.1 试验装置1.2 试验用水1.3 试验方法2 结果分析与讨论2.1 ANAMMOX反应器的运行2.2 ANAMMOX反应器适宜pH值的确定2.3 ANAMMOX反应器适宜温度的确定2.4 ANAMMOX反应器水力停留时间的确定2.5 ANAMMOX反应器稳定运行试验2.6 ANAMMOX反应器内主要反应探讨3 本章小结第五章 养猪场废水厌氧消化液厌氧氨氧化试验研究1 养猪场废水厌氧氨氧化处理的可行性分析2 试验材料与方法2.1 试验装置2.2 试验用水2.3 接种污泥2.4 试验方法2.5 测定项目与方法3 试验结果与分析4+-N去除情况'>3.1 NH4+-N去除情况2--N去除情况'>3.2 NO2--N去除情况3.3 COD去除情况3.4 厌氧氨氧化水力停留时间的确定3.5 SHARON-ANANMMOX联动稳定运行4 本章小结第六章 结论与建议1.1 结论1.2 本研究主要创新之处1.3 建议参考文献致谢作者简历
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