水解酸化-SNAD生物滤池工艺处理低碳氮比村镇污水

【摘要】：由于目前农村生活污水排放对环境污染日益严重,寻找一种新型高效的污水除碳脱氮技术已成为一个迫切的课题。针对农村生活污水C/N比低、排放量小且分散的问题,采用传统脱氮工艺技术存在工艺复杂、需要外加碳源、占地面积大、投资成本大与运行费用高等缺点。而一种新型的脱氮技术“同时硝化反硝化厌氧氨氧化(SNAD)”对低C/N的污水可进行有效脱氮除碳。此工艺是将亚硝化反应、厌氧氨氧化反应及反硝化反应在一个反应器内共同作用进行脱氮除碳。 本论文以厌氧水解-(SNAD)工艺处理低C/N比农村生活污水。首先以水解酸化单元将有机物转化为反硝化的底物VFAs,同时VFAs对厌氧氨氧化菌无抑制作用；再进入SNAD单元进行脱氮除碳。SNAD单元采用生物滤池工艺,在滤池填料上先完成厌氧氨氧化菌的挂膜,然后再接种亚硝化与反硝化菌,挂膜完成后在引入水解酸化单元的出水,实现同时亚硝化、厌氧氨氧化与反硝化(SNAD)工艺。 主要实验结论如下： 1.在SNAD单元挂膜阶段,进水NH4+-N浓度为152.2mg/L,COD浓度为97.1mg/L时,NH4+-N、TN、COD的去除率最大分别可达76.5%、71.6%、53.4%。 2.SNAD培养挂膜阶段生物膜扫描电镜观察发现：生物膜外层大部分为球状细菌,内层大部分主要为花椰菜状菌体。 3.以水解酸化-SNAD生物滤池组合工艺处理模拟农村生活污水,当水解酸化单元进水C/N比为2：1时,该单元COD的去除率达到69%；产物VFA主要成分为乙酸、丙酸和正丁酸,平均含量分别为88.4%、6.5%与5.1%,出水VFAs/COD比为0.75,C/N比为3：5；在SNAD脱氮单元,通过亚硝化、反硝化与厌氧氨氧化的耦合作用,COD、NH4+-N与总氮的去除率分别可达到76.7%、94.4%和84.1%。厌氧水解-SNAD组合工艺COD与总氮总去除率分别达到92.8%和84.1%。 【关键词】：水解酸化 SNAD工艺 C/N VFAs
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 引言10-12
• 1 脱氮技术进展12-24
• 1.1 脱氮过程原理12-14
• 1.1.1 氨化作用12
• 1.1.2 硝化作用12-13
• 1.1.3 反硝化作用13
• 1.1.4 厌氧氨氧化作用13-14
• 1.2 生物脱氮技术概述14
• 1.3 传统脱氮工艺研究进展14-15
• 1.3.1 好氧脱氨工艺15
• 1.3.2 序批式活性污泥法生物脱氮工艺15
• 1.3.3 生物膜法生物脱氮工艺15
• 1.3.4 传统硝化反硝化工艺15
• 1.4 新型脱氮工艺15-20
• 1.4.1 ANAMMOX工艺16
• 1.4.2 SHARON工艺16-17
• 1.4.3 CANON工艺17
• 1.4.4 OLAND工艺17-18
• 1.4.5 DEAMOX生物脱氮工艺18
• 1.4.6 SNAP工艺18-19
• 1.4.7 亚硝化-ANAMMOX组合生物脱氮工艺19-20
• 1.5 厌氧水解酸化-SNAD生物滤池组合工艺脱氮20-22
• 1.5.1 水解酸化20
• 1.5.2 拔风溅水生物滤池反应器20-22
• 1.5.3 厌氧水解酸化-拔风溅水SNAD生物滤池反应器脱氮22
• 1.6 研究目的、意义和内容22-24
• 1.6.1 研究目的22
• 1.6.2 研究意义22-23
• 1.6.3 研究内容23-24
• 2 SNAD生物膜驯化培养24-38
• 2.1 引言24
• 2.2 ANAMMOX脱氮工艺研究24-28
• 2.2.1 研究目的24
• 2.2.2 研究内容24-25
• 2.2.3 实验装置25
• 2.2.4 实验材料及方法25-26
• 2.2.5 实验结果与讨论26-28
• 2.3 CANON脱氮工艺研究28-33
• 2.3.1 研究目的28
• 2.3.2 研究内容28-29
• 2.3.3 实验装置29
• 2.3.4 实验材料与方法29
• 2.3.5 实验结果与讨论29-33
• 2.4 SNAD脱氮工艺研究33-37
• 2.4.1 研究目的33
• 2.4.2 研究内容33
• 2.4.3 实验装置33
• 2.4.4 实验材料及方法33-34
• 2.4.5 实验结果与讨论34-37
• 2.5 小结37-38
• 3 水解酸化-SNAD工艺启动与运行38-46
• 3.1 引言38-39
• 3.2 水解酸化单元运行39-43
• 3.2.1 研究目的39
• 3.2.2 研究内容39-40
• 3.2.3 实验装置40-41
• 3.2.4 实验材料与方法41
• 3.2.5 实验结果与讨论41-43
• 3.3 SNAD工艺单元运行43-46
• 3.3.1 研究目的43
• 3.3.2 研究内容43-44
• 3.3.3 实验材料及方法44
• 3.3.4 实验结果与讨论44-46
• 3.4 小结46
• 4 结论与建议46-48
• 4.1 结论46-47
• 4.2 建议47-48
• 参考文献48-52
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况52-53
• 致谢53-54

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