焦化污水生物脱氮处理新技术的研究

【摘要】： 脱氮是焦化污水处理中的重要环节，焦化污水含有大量氨氮，过量的氨氮排入水体，会给水体带来严重的污染。传统的脱氮技术存在处理时间长、运行成本高等问题。因此，研究节能型生物脱氮新工艺是控制水体污染、保护水环境的重要课题。 本文在归纳总结前人研究成果的基础上，首次将部分亚硝化—厌氧氨氧化生物脱氮新工艺应用于焦化污水的处理研究中，并取得了一定成果。 首先，将鞍钢化工厂二沉池的回流污泥在实验室内成功地进行了课题研究所需好氧和厌氧污泥的培养与驯化。同时，根据微生物的特性完成了好氧和厌氧生物反应器的启动。 对部分亚硝化—厌氧氨氧化工艺处理焦化污水的各影响因素进行了研究，得出焦化污水实现亚硝酸盐氮累积的最佳控制范围：温度为35℃左右，pH为8.1～8.3，水力停留时间为16小时左右，污泥龄为15～60天；厌氧氨氧化的最佳控制范围：进水NH_4~+／NO_2~-比值为1.7：1～2.2：1，pH值为8.0左右，温度为35℃左右。为工程实际应用创造了条件。 在系统整体运行试验中，考察了各单元的运行条件及效果，验证了新工艺处理焦化污水的可行性。经该工艺处理的焦化污水出水达到《国家污水综合排放标准》(一级)，氨氮去除率可以达到96～100％，总氮去除率可以达到64～72％，COD去除率可以达到93～95％。 【关键词】：部分亚硝化 厌氧氨氧化 焦化污水 生物脱氮
【学位授予单位】：辽宁科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：X784
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-24
• 1.1 焦化污水的来源、组成及危害10-11
• 1.2 焦化污水脱氮技术进展11-22
• 1.2.1 化学法11-12
• 1.2.1.1 湿式催化氧化法11-12
• 1.2.1.2 折点加氯法12
• 1.2.2 物理化学法12-14
• 1.2.2.1 蒸氨法12-13
• 1.2.2.2 吸附法13
• 1.2.2.3 离子交换法13
• 1.2.2.4 烟道气法13-14
• 1.2.3 生物法14-22
• 1.2.3.1 传统生物脱氮14-17
• 1.2.3.2 生物脱氮技术新发展17-22
• 1.3 本课题研究的目的及意义22-24
• 1.3.1 课题研究的目的22
• 1.3.2 课题研究的意义22-24
• 第二章 试验研究计划及方案24-30
• 2.1 试验研究方案24
• 2.2 试验研究技术路线24-25
• 2.3 试验材料25-30
• 2.3.1 试验用水25-26
• 2.3.2 试验装置26-27
• 2.3.3 试验分析项目及分析方法27
• 2.3.4 主要试剂27-30
• 第三章 污泥培养与驯化30-38
• 3.1 亚硝化好氧污泥的培养与驯化30-36
• 3.1.1 污泥培养与驯化过程30
• 3.1.1 污泥形态和生物相30-36
• 3.2 氨氧化厌氧污泥的培养36-38
• 第四章 焦化污水亚硝酸型硝化影响因素的研究38-53
• 4.1 温度对焦化污水亚硝酸型硝化过程的影响研究38-43
• 4.1.1 概述38
• 4.1.2 试验条件38
• 4.1.3 试验过程38-39
• 4.1.4 试验结果及分析39-42
• 4.1.5 温度对焦化污水亚硝酸型硝化速率的影响42-43
• 4.2 pH值和碱度对焦化污水亚硝化过程的影响研究43-47
• 4.2.1 概述43-44
• 4.2.2 试验条件及过程控制44
• 4.2.3 试验结果及分析44-46
• 4.2.4 游离氨的影响46-47
• 4.3 水力停留时间(HRT)对焦化污水亚硝酸型硝化的影响47-53
• 4.3.1 概述47-48
• 4.3.2 试验条件及过程控制48
• 4.3.3 试验结果及分析48-53
• 4.3.3.1 第一组试验结果及分析48-49
• 4.3.3.2 第二组试验结果及分析49-50
• 4.3.3.3 第三组试验结果及分析50-51
• 4.3.3.4 第四组试验结果及分析51-53
• 第五章 厌氧氨氧化反应器的快速启动53-57
• 5.1 厌氧生物膜的形成53
• 5.2 厌氧生物反应器的启动过程研究53-57
• 第六章 部分亚硝化—厌氧氨氧化系统的运行57-79
• 6.1 氨氮负荷对焦化污水亚硝酸型硝化过程的影响57-62
• 6.1.1 概述57
• 6.1.2 试验结果及分析57-62
• 6.2 污泥龄对焦化污水亚硝酸型硝化过程的影响研究62-64
• 6.2.1 概述62
• 6.2.2 试验结果及分析62-64
• 6.3 厌氧氨氧化反应过程的研究64-69
• 6.3.1 (NH_4~+-N)/(NO_2~--N)对厌氧氨氧化过程的影响64-66
• 6.3.2 pH值对厌氧氨氧化过程的影响66-68
• 6.3.3 温度对厌氧氨氧化过程的影响68-69
• 6.4 二段好氧生物反应器的运行条件69-70
• 6.5 混凝沉淀反应的试验研究70-72
• 6.5.1 确定最佳的药剂投加量70-71
• 6.5.1.1 混凝剂用量的确定70-71
• 6.5.1.2 助凝剂用量的确定71
• 6.5.2 确定沉淀时间71-72
• 6.6 系统整体运行试验研究72-77
• 6.6.1 运行结果及分析72-77
• 6.6.1.1 一段好氧生物反应器的运行结果及分析72-74
• 6.6.1.2 厌氧生物反应器运行结果及分析74-75
• 6.6.1.3 二段好氧生物反应器运行结果及分析75-76
• 6.6.1.4 混凝沉淀的运行结果及分析76-77
• 6.6.2 系统试验小结77
• 6.7 系统效益分析77-79
• 6.7.1 系统经济效益分析77-78
• 6.7.2 系统环境效益分析78-79
• 第七章 结论与展望79-82
• 7.1 结论79-80
• 7.1.1 亚硝酸型硝化处理单元79
• 7.1.2 厌氧氨氧化处理单元79-80
• 7.1.3 二段好氧处理单元80
• 7.1.4 混凝沉淀处理单元80
• 7.1.5 系统整体运行性能验究80
• 7.2 研究展望80-82
• 参考文献82-89
• 致谢89-90
• 攻读学位期间发表的学术论文目录90

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