自养脱氮一体化反应器的启动及特性研究

《自养脱氮一体化反应器的启动及特性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、THERESEARCHABOUTS11AI汀UPANDOPERATINGCHARACTEIUSTICSOFINTEGRATIONOFAUTOTROPHICDENITRIFICATIONREACTORADissertationSubmittedtotheGraduateSchoolofHenanNormalUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeof—MasterofScienceByHongweiGuanSupervisor：DongLiProf

2、．LinlinBaoProf．April，2014摘要IIIIIIIIIUlIIIIIIIIY2550835我国水体中氮污染的日益严重，对脱氮技术提出来越来越高的要求。脱氮技术经历了物理化学脱氮方法、传统生物脱氮方法和新型生物脱氮方法等一系列的发展，随后自养脱氮一体化技术应运而生。这种工艺与传统生物脱氮工艺相比能够节省耗氧量和能耗，减少占地空间及运行费用，减少污泥产量，具有多方面的优越性。自养脱氮一体化主要利用的是亚硝化和厌氧氨氧化两个过程。控制硝化停止在N02"阶段是关键步骤，而厌氧氨氧化过程是自养脱氮一体化的核心。本实

3、验采用白行设计的自养脱氮一体化反应器进行脱氮运行的启动与恢复，并对其稳定运行后的影响因素进行了研究。反应器主体结构由玻璃制成，有效容积430mL，其内部以附着有厌氧氨氧化菌的火山岩作为填料，其外侧是用来控制反应器温度的恒温水浴锅。合成废水在保证反应器内部的微氧条件下，采用周期内循环进水的方式，并最大限度的对氨氮进行去除。主要结论有如下几点：(1)在进水温度(33士1)℃，pH7．6—8。0，溶解氧(DO)0．51mg／L-2。1mg／L，水力停留时间(HRT)保持在7h的条件下，反应器中接种厌氧氨氧化菌种，经过143d共三

4、个阶段的驯化培养，控制反应器运行条件并进行适当调试，最终启动成功。反应器稳定运行后，氨氮去除效率可达80％以上，总氮去除率66％以上，脱氮效果明显，反应器除氮负荷到0．28kg／m3．d。(2)自养脱氮一体化反应器在停止运行两个月后，经过两个阶段18d低浓度恢复培养反应器恢复活性。启动成功的一体化反应器在停止运行后采用低浓度策略恢复，将反应器温度控制在(33-4-1℃)，进水pH调节到7．8．8．0，水力停留时间保持在5h的条件下，恢复稳定运行时间短且氨氮、总氮的去除效率高，氨氮去除率可达到97％，总氮去除率稳定在70％，

5、反应器除氮负荷达到0．22kg／m3．d。(3)本实验通过对白养脱氮一体化反应器运行特性的研究，确定了反应器运行的最适溶解氧范围为2．3mg／L，最佳水力停留时间为5h，并且明确了有机物对反应器运行的影响过程和恢复速率。进水的溶解氧浓度过高或过低都会影响一体化反应器的脱氮效果。溶解氧在1mg／L时，亚硝化程度不够，脱氮效果不佳，氨氮去除率下降至80％左右，出水氨氮稳定在12mg／L左右，总氮去除率仅为60％。溶解氧浓度为2．3mg／L时，氨氮去除效率稳定在90％以上，最高可达98％，而总氮去除率也稳定在70％左右。当溶解氧

6、浓度高于3mg／L时，硝化菌较亚硝化菌优势生长，致使厌氧氨氧化反应受到抑制，并且出水硝氮含量过高，故氨氮和总氮的去除效果均大幅下降。此时氨氮去除率下降至70％以下，总氮去除率也下降至50％。自养脱氮一体化反应器的最适溶解氧浓度为2．3mg／L。有机质对反应器的影响表明进水中少量有机质(50mg／L)对菌群活性影响不大。在COD达到150mg／L时，反应器失去脱氮活性。在无COD的条件下，反应器的氨氮去除率以每天5％的幅度恢复。自养脱氮一体化反应器的脱氮效果会随着水力停留时间(HI玎)的变化而有所波动，HRT太长促进硝化菌的

7、生长繁殖，造成对亚硝化菌的抑制，由于厌氧氨氧化菌世代周期比较长，过短的HRT又会对厌氧氨氧化菌的生存不利。反应器正常运行氨氮去除率达到80％以上，总氮去除率达到70％以上，故HRT为5h，为最佳水力停留时间。关键词：自养脱氮一体化，启动，恢复，运行特性ABSTRACTWiththeincreasingdevelopmentofsocietyandeconomythenitrogenpollutioninthewastewaterismoreandmoreserious，whilealargenumberofnitrogen

8、ouswastewaterbreakthenitrogencycleofnatureandtheharmCannotbeignored．Thenitrogenpollutantswhichcomesfromdomesticwastewater,industrialandagriculturalwaste