HABR系统硫酸盐型厌氧氨氧化启动特性试验研究

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1、HABR系统硫酸盐型厌氧氨氧化启动特性试验研究TheResearchoftheStart-upCharacteristicsofSulfate-dependentAnammoxinHABRSystem研究生：郑驰骏指导教师：李军副教授学科专业：市政工程二〇一五年十二月分类号：学校代码：10153UDC：密级：公开硕士学位论文HABR系统硫酸盐型厌氧氨氧化启动特性试验研究作者姓名：郑驰骏入学年份：2013年9月指导教师：李军副教授学科专业：市政工程申请学位：工学硕士所在单位：市政与环境工程学院论文提交日期：2015

2、年12月论文答辩日期：2015年12月学位授予日起：2016年1月答辩委员会主席：李亚峰答辩委员会组成：李亚峰黄彦张吉库蒋白懿杨辉许秀红晁雷论文评阅人：声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下独立完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我共同工作过的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解沈阳建筑大学有关保留、使用学位

3、论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳建筑大学（或其授权机构）可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并通过网络提供检索、浏览。（如作者和导师同意论文交流，请在下方签名；否则视为不同意。）作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：不限□半年□一年□一年半□两年□作者签名：导师签名：日期：日期：硕士研究生学位论文摘要I摘要随着改革开放程度的日益加深，工农业飞速迅猛发展，城镇化进程的日益深入，水污染也日益严重，同时含有氨氮和硫酸盐的有机废水在

4、受污染水体中所占比重日益凸显，2-+较高浓度的SO4、NH4进入水体会对微生物产生抑制作用，所以常用的生物处理技术对于处理该类废水有较大的难度。目前，针对该类废水主要采用分步单独处理的方式，先2-+去除SO4，再去除NH4。但传统的生物脱氮或生物除硫技术存在处理费用高，处理效果不理想、调控机制难、易造成二次污染等问题。硫酸盐型厌氧氨氧化是在厌氧氨氧化基2-+础上发展出来的新型同步脱氮除硫技术，其同时降解SO4、NH4效果明显，处理成本低等优点，一经提出便受到学术界的广泛关注，为处理可生化性差废水的技术路线提供了新

5、的道路。本试验立足于最新脱氮除硫工艺硫酸盐型厌氧氨氧化的研究成果，进行同步脱氮除硫的理论研究，为实际工程的同步脱氮除硫提供参考。试验以硫酸盐还原颗粒污泥为载体，拟在HABR反应器中快速启动硫酸盐型厌氧氨氧化反应，并研究其反应机理；通过设置不同浓度梯度的COD探讨其对硫酸盐型厌氧氨氧化的影响。试验运行结果如下：(1)采用较低负荷连续流进水启动HABR反应器，经过65天的低负荷连续运行，在7

6、大去除率为85.5%，COD最大去除率为68.8%，2-2-3单质硫最大积累量75.8mg/L。当SO4负荷率在0.9~1.2kgSO4/(m∙d)，HRT在6~8h时，2-SO4、COD的去除率分别维持在80%、60%之上,单质硫积累量维持在55mg/L之上。继2-续提高SO4负荷率，三者均有下降。反应器中成功富集了硫酸盐还原颗粒污泥，颗粒污泥呈深黑色，粒径2~3mm的颗粒污泥占比为70%。(2)采用低负荷启动的方法，在HABR中经过150d的连续流运行，以前一阶段硫酸盐+2-还原颗粒污泥为内核载体成功启动了硫

7、酸盐型厌氧氨氧化反应，NH4-N、SO4去除率分+2--别达到了52.5%、53.8%。通过对HABR中各隔室内NH4-N、SO4、COD、NO2-N、-2-NO₃-N、S等指标的检测，分析了反应器各隔室中细菌种群演变过程，结果表明，+HABR中硫酸盐型厌氧氨氧化反应是分隔室、分步骤进行的。一号隔室中主要进行NH4-2-+2--2-N、SO4的氧化还原反应，将NH4-N与SO4转化为NO2-N与S；；三号隔室中主要进+-2-行厌氧氨氧化，将剩余NH4-N与中间产物NO2-N转化为N2；四号隔室中主要进行S与-0N

8、O2-N的转化过程，将其转化为N2和S。一号隔室中细菌种群组成复杂，沿反应器水平方向各隔室中细菌种群逐渐减少，呈现单一化趋势。就反应体系总体而言，反应器中发生的并不单纯是硫酸盐型厌氧氨氧化过程，而是硫酸盐还原、硝化、反硝化等多种反应混合的效果。各菌群之间表现出协同共生的关系。(3)研究了有机物浓度对已经稳定运行的硫酸盐型厌氧氨氧化反应器的影响。在硫酸盐型厌氧氨氧化反应器稳