污泥水富集硝化菌强化城市污水处理系统生物硝化研究

【摘要】：本研究利用含有高浓度氨氮的污泥水在O/A反应器（侧流系统）中富集培养硝化菌，然后添加到处理城市污水的A2/O中试反应器（主流系统）中，以期达到强化生物硝化的作用，提高污水处理系统的脱氮效果。主要结果如下： （1）侧流系统对含有高浓度氨氮的污泥水具有较好的处理效果，氨氮和凯氏氮的平均去除率达到99%以上，但由于污泥水的碳氮比为1.4，TN的平均去除率仅为11%。 （2）侧流系统的氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌的基质半饱和常数分别为1.3052±0.2208mgNH_4~+-N/L和1.1012±0.0733mgNO_2~--N/L；氨氧化速率（AUR）和亚硝酸盐氧化速率（NUR）的温度修正系数τN分别为1.072和1.027，与常规污水处理系统近似。最大比氨氧化速率和最大比亚硝酸盐氮氧化速率分为26.08mgNH_4~+-N/(gVSS·h)和35.81mgNO_2~--N/(gVSS·h)，是普通城市污水处理系统硝化速率的5倍以上。 （3）硝化菌添加能够提高主流系统的硝化能力，比氨氧化速率比常规城市污水处理系统高1~7mgNH_4~+-N/(gVSS·h)；在低温条件下，出水氨氮浓度比添加前降低5~10mg/L，氨氮去除率提高20%以上；当温度高于17℃时，即使污泥龄（SRT）小于10d和好氧水力停留时间为4.33h的条件下，主流系统对氨氮的去除率仍高于95%。 （4）温度低至15℃以下时，较短的好氧池水力停留时间将导致主流系统硝化不完全，此时，将好氧池水力停留时间从4.33h提高至5.43h，出水氨氮浓度降至1mg/L。 （5）污泥水富集硝化菌系统能够降低污水处理系统氨氮负荷，提高污水处理系统的硝化能力，但不能减少进水的总氮负荷，如何提高污泥水富集硝化菌系统总氮的去除效果值得进一步研究。 （6）提高污泥回流比和好氧池末端溶解氧可以有效抑制二沉池释磷反应和反硝化反应，使出水磷酸盐低于0.5mg/L，出水TP降至0.8mg/L。如果抑制二沉池的释磷反应并同时去除出水中的SS，可以使主流系统出水TP低于0.5mg/L，达到GB18918-2002中规定的一级A标准。 【关键词】：污泥水 硝化菌富集 硝化 硝化菌添加
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 1 绪论10-25
• 1.1 生物脱氮除磷原理10-14
• 1.1.1 生物脱氮的基本原理10-11
• 1.1.2 生物除磷的基本原理11-12
• 1.1.3 脱氮和除磷的影响因素12-14
• 1.2 生物脱氮除磷工艺14-18
• 1.2.1 A~2/O 工艺15-16
• 1.2.2 改良型 Bardenpho 工艺16
• 1.2.3 UTC 工艺16-17
• 1.2.4 氧化沟工艺17-18
• 1.3 污泥水的来源及特性18-19
• 1.3.1 污泥水的来源18
• 1.3.2 污泥水特性18-19
• 1.4 污泥水处理及强化硝化19-24
• 1.4.1 污泥水处理19-20
• 1.4.2 强化硝化技术20-21
• 1.4.3 污泥水富集硝化菌强化硝化工艺21-24
• 1.5 课题的研究背景24-25
• 1.5.1 课题来源24
• 1.5.2 课题研究的意义及内容24-25
• 2 污泥水处理及硝化菌富集试验研究25-42
• 2.1 概述25
• 2.2 试验装置与运行控制25-26
• 2.3 实验用水26-27
• 2.4 分析项目与检测方法27
• 2.5 试验结果与分析27-37
• 2.5.1 COD28
• 2.5.2 氮28-29
• 2.5.3 磷29-30
• 2.5.4 活性污泥性能30-31
• 2.5.5 硝化速率31-34
• 2.5.6 硝化菌的动力学参数34-37
• 2.6 亚硝酸盐积累原因分析及处理措施37-41
• 2.6.1 亚硝酸盐产生过程37-38
• 2.6.2 引起亚硝酸盐积累的因素38-39
• 2.6.3 亚硝酸盐积累原因分析39-40
• 2.6.4 处理措施40-41
• 2.7 本章小结41-42
• 3 生物添加强化硝化效果研究42-68
• 3.1 概述42
• 3.2 试验装置及运行控制42-45
• 3.2.1 试验装置42-43
• 3.2.2 运行控制43-45
• 3.3 试验用水45
• 3.4 分析项目与方法45
• 3.5 试验结果与分析45-60
• 3.5.1 污泥性能指标45-46
• 3.5.2 COD46-47
• 3.5.3 氮47-50
• 3.5.4 磷50
• 3.5.5 生物添加效果与分析50-54
• 3.5.6 运行参数对氨氮去除的影响54-56
• 3.5.7 COD 沿程变化与物料平衡分析56-58
• 3.5.8 磷沿程变化与物料平衡分析58-60
• 3.6 出水 TP 超标原因及分析60-66
• 3.6.1 出水 SS60-61
• 3.6.2 二沉池释磷61-63
• 3.6.3 二沉池反硝化63-64
• 3.6.4 活性污泥膨胀64-66
• 3.7 本章小结66-68
• 4 结论68-70
• 致谢70-71
• 参考文献71-74

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