常温低基质浓度下生活污水的厌氧氨氧化生物脱氮研究

北京工业大学博士学位论文常温低基质浓度下生活污水的厌氧氨氧化生物脱氮研究姓名：田智勇申请学位级别：博士专业：市政工程指导教师：张杰;李冬20080501常温低基质浓度下生活污水的厌氧氨氧化生物脱氮研究作者：田智勇学位授予单位：北京工业大学相似文献(2条)1.学位论文张召基天然纤维LS-SBBR工艺强化生物除磷与自养脱氮研究2007污水排放中的氮、磷是造成水体富营养化的主要因素，国内外城镇污水处理厂出水的氮、磷排放标准日趋严格。新型生物膜反应器以其结构简单、污泥产量少、除磷脱氮效果较好等优点，重新成为污水强化生物除磷脱氮处理领域工程应用和研究的热点之一。论文采用以多孔网状天然纤维丝瓜络(Luffasponge，LS)为填料的序批式生物膜反应器(SBBR)新工艺(LS-SBBR)进行了城市生活污水和中晚期垃圾渗滤处理的试验研究，对LS-SBBR和分置式重力流膜生物反应器(GS-MBR)生活污水处理中反硝化除磷作用进行了比较，并详细考察了LS-SBBR工艺低碳生活污水处理运行的稳定性以及高氨氮垃圾渗滤液生物膜自养脱氮处理效果及其影响因素。在LS-SBBR工艺处理低碳生活污水的试验研究中，LS-SBBR挂膜启动迅速，在试验阶段1中COD，NH,4'+-N，TP和TN的处理效率分别达到了71.18％，85.01％，58.19％和64.45％。在随后的阶段Ⅱ中大型后生动物仙女虫在反应器内富集，导致生物膜厚度减少，COD去除率下降至56.11％，出水中有明显的TP、TN释放，其释放率分别达到了92.92％和33.45％，但对硝化过程没有不良影响，NH,4'+-N的去除率由阶段Ⅰ的85.01％上升至95.56％。在阶段Ⅲ中，通过有效控制仙女虫数量，LS-SBBR反应器恢复处理效果。天然纤维LS在污水生物处理中，其本身N、P等营养元素分别由0.3646％和0.0646％下降至0.0378％和0.0238％：试验结果表明LS填料中N、P等物质的释放对生物处理出水没有不良影响。在LS-SBBR与GS-MBR均采用A'2O方式运行处理污水时，均实现了反硝化除磷作用；处理出水均达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)》中一级A标准；LS-SBBR工艺缺氧段反硝化吸磷量为好氧段吸磷量的39.97％，而GS-MBR工艺为7.12％；GS-MBR工艺缺氧吸磷率较弱的原因是MBR缺氧段缺乏储能物质PHB，致其吸磷和合成聚磷的能力减弱而造成。在LS-SBBR工艺处理城市中晚期垃圾渗滤液的试验研究中，采用联合混凝与两级LS-SBBR工艺组合，两级LS-SBBR中均出现了生物膜内好氧亚硝化．厌氧氨氧化脱氮(CANON)现象。试验结果表明：当一级LS-SBBR进水NH,4'+-N负荷为0.104kgNH,4'+-N/(m'3·d)，温度在30℃以上，DO为1.29mg/L，游离氨浓度为7.2mg/L时，生物膜内好氧亚硝化．厌氧氨氧化脱氮效果明显，此时反应器内NO,2'--N积累率为48.90％；当一级LS-SBBR进水NH,4'+-N负荷平均为0.229kgNH,4'+-N/(m'3·d)时，两级LS-SBBRCOD平均去除率为64.04％，NH,4'+-N去除率可逐步提高至72.45％。2.学位论文孙飞云高氨氮分离尿液稳定化处理实验研究2006人类尿液中的氨氮和总磷分别占到了生活污水处理厂中进水氮负荷和总磷负荷的80％和60％，而其体积仅仅占到污水总量的1％左右。如果有效地实现人类尿液分离收集、处理和资源化，不仅可以减小城市污水处理厂基建费用，同时也是实现资源可持续利用的有效途径。通过对人类尿液的分离收集处理可以实现污水处理管理系统的分离集中处理模式。人类尿液在经过分离收集之后，在储存过程中会发生水解过程和沉淀反应，尿液中的尿素在储存过程中被水解为氨氮形式存在于溶液中。对这种高氨氮浓度的分离尿液的处理和稳定化是本论文的主要研究内容。以硝化污泥富集培养液为接种污泥研究了分离尿液亚硝化的效果以及影响系统优化的各种因素。实验采用人工模拟高氨氮废水和厕所分离收集的人类尿液，硝化反应器分别采用膜生物反应器MBR(反应器A、B)，序批式活性污泥反应器SBR(反应器C、D)和序批式硝化颗粒污泥反应器GSBR(反应器E)。实验比较了三种反应器在间歇操作条件下的硝化效果，并探讨了反应器在不同操作条件下的硝化效果。讨论了pH值、温度、游离氨、曝气量、污泥停留时间等各种因素对反应器内分离尿液的亚硝化作用的影响。实验结果表明，以硝化污泥富集培养液为接种污泥，SBR和MBR都可以成功地实现分离尿液的亚硝化。SBR中氨氮去除速率可达1500mgN/(L·d)，最大污泥负荷为0.383gN/gVSS·d；膜生物反应器对分离尿液的亚硝化效果低于序批式活性污泥反应器，最大氨氮去除速率低于750mgN/(L·d)，最大污泥负荷为0.095gN/gVSS·d，两种反应系统中亚硝酸盐转化率为50％左右。在利用实验室内培养得到的好氧颗粒污泥接种的SBR系统中，在较适宜的操作条件下可以培养出硝化好氧颗粒污泥，污泥对分离尿液具有较好的硝化活性，反应器处理分离尿液的容积负荷可达到400mgN/(L·d)，同时颗粒污泥具有出众的沉降性能和稳定性能。分离尿液在经过MBR、SBR和GSBR反应器硝化处理之后，其氨氮浓度降低至进水的一半，挥发性的氨氮浓度也大大地降低，从而减少了尿液分离收集系统可能造成的二次空气污染；出水的气味也有很大的降低；出水色度较进水变化不大。出水内氮元素主要以亚硝酸铵形式存在，出水中摩尔比为1∶1的亚硝酸和氨氮可以作为厌氧氨氧化系统的进水以实现分离尿液的进一步脱氮反应。本文链接：授权使用：上海海事大学(wflshyxy)，授权号：8abcc12a-b3a7-44b5-845e-9e1800c90f43下载时间：2010年10月23日