CANON工艺的启动及其处理高氨氮废水的研究

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1、CANON工艺的启动及其处理高氨氮废水的研究Start-upofCANONProcessandStudyonTreatmentofHighAmmoniaNitrogenWastewater研究生：郭烂林指导教师：刘旭东副教授学科专业：环境科学与工程二O一七年三月硕士研究生学位论文摘要I摘要在我国，高氨氮废水所造成的危害越来越严重，对高氨氮废水的处理已经越来越迫切和必要。传统的生物脱氮工艺在处理高氨氮废水时，会出现反硝化时碳源不足、反硝化不彻底等问题。此外，传统的生物脱氮工艺所需的曝气量以及供氧费用均很高，因此，全程自养脱氮

2、（CompletelyAutotrophicNitrogenremovalOverNitrite，CANON）应运而生。与传统的生物脱氮工艺相比，该工艺具有无需外加碳源、节省曝气量、降低污泥产量等优点。但CANON工艺也存在一些还需要解决的难题，如常温下难以启动、启动时间缓慢等。因此，本实验采用一组序批式生物膜反应器（SequencingBatchBiofilmReactor，SBBR），尝试在常温下启动CANON工艺，并将进水逐渐换为高氨氮废水，观察CANON工艺对其的处理效果以及在进水中添加有机物后对CANON工艺的影

3、响。本实验采用的是SBBR反应器，其中添加火山岩填料，填充率为80%左右。采用水浴加热的方式，温度由水浴锅控制使反应器内部温度为22℃左右。反应器内的pH值通过缓冲溶液进行调节，控制在7.0~8.0之间。在反应器底部放置曝气头，通过空气泵进行曝气，曝气量由气体流量计调节并计量。经过亚硝化阶段、部分亚硝化阶段和CANON工艺转化阶段，运行193d后成功启动CANON工艺。启动成功后，反应器稳定运行，总氮去除率可以达到70%左右，氨氮去除率也达到了85%左右。通过对反应器进行活性检验，氨氮的去除量、亚硝酸盐的去除量与硝酸盐的积

4、累量比例为1:1.31:0.28，与理论值相差不太大。本实验研究了当进水氨氮浓度不断提高后反应器对氨氮的处理效果。实验结果表明，当进水氨氮浓度从300mg/L逐渐增加到2000mg/L时，氨氮去除率从最初的85%左右降低到了60%左右，总氮去除率从最初的70%左右降低到了52.5%左右，两者的去除率均大大降低了。但此时若将反应器的温度增加至31℃左右，氨氮去除率从60%左右升高到了78%左右，总氮去除率也从52.5%左右升高到了70%左右，两者的去除率均大大升高了。这表明当进水氨氮浓度越来越高时，适当地提高反应器内的温度有

5、利于反应器的处理效果。本实验还研究了有机物对CANON工艺的影响。结果表明，当进水中的C/N≤1时，加入有机物后CANON工艺的氨氮去除率在86%左右，总氮去除率在73%左右，反应器的处理效果基本上不受影响。当C/N≥2时，加入有机物后CANON工艺的氨氮去除率在73%左右，总氮去除率在60%左右，反应器的处理效果会受到一定程度的影响。此时若继续提高进水中有机物的浓度，只会使反应器的处理效果会越来越差。当C/N比的值等于2或略高于2时，适当增加进水中无机碳源浓度后，反应器的氨氮去除率与总氮去除率均得到了提高，分别提搞到了9

6、2%和85%左右，其效果甚至高于无有机物时的处理效果。关键词：CANON工艺；启动；厌氧氨氧化；高氨氮废水；有机物II摘要硕士研究生学位论文硕士研究生学位论文AbstractIIIAbstractInChina,highammoniawastewatercausedmoreandmoreseriousharm,thetreatmentofthehighammoniawastewaterhasbecomeincreasinglyurgentandnecessary.Traditionalbiologicaldenitrifi

7、cationprocessofhighammonianitrogenwastewatertreatment,therewillbeproblemslikedenitrificationcarbonsourceisinsufficient,denitrificationisnotcomplete,etal.Inaddition,theaerationandoxygensupplycoststhattraditionalbiologicalnitrogenremovalprocessrequiredarehigh,theref

8、ore,CANON(CompletelyAutotrophicNitrogenremovalOverNitrite)arisesatthehistoricmoment.Comparedwiththetraditionalbiologicalnitrogenremovalprocess,CANONproc