厌氧氨氧化颗粒污泥形成及主要影响因素

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1、厌氧氨氧化颗粒污泥形成及主要影响因素FormationandMainFactorsofAnaerobicAmmoniaOxidationGranularSludge研究生：苏杨指导教授：傅金祥教授张丽华教授级高工学科专业：环境科学与工程二一五年十二月本课题为国家水体污染控制与治理科技重大专项课题（2014ZX07202-011）分类号：学校代码：10153UDC：密级：硕士学位论文厌氧氨氧化颗粒污泥形成及主要影响因素作者姓名：苏杨入学年份：2013年9月指导教师：傅金祥教授学科专业：环境科学与工程张丽华教授级高工申请学位：工学硕士所在单位：市

2、政与环境学院论文提交日期：2015年12月论文答辩日期：2015年12月学位授予日期：2016年1月答辩委员会主席：李培军答辩委员会组成：李培军马兴冠唐玉兰刘强黄殿男论文评阅人：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：2015年12月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

3、、使用学位论文的规定：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：2016年1月日期：2016年1月I硕士研究生学位论文摘要I摘要厌氧氨氧化工艺与传统的脱氮工艺相比，它具有节约氧耗、无需添加有机碳源、污泥产量低、基质去除速率高等优点，这使得厌

4、氧氨氧化成为了国内外研究热点。但反应世代时间长、增值率低、培养条件苛刻等缺点造成其难于在工程中大规模应用。难点之一就是厌氧氨氧化菌在反应系统中的持留和扩增。颗粒污泥沉降性能好、生物活性高、抗冲击负荷强、产泥量少，可以有效持留厌氧氨氧化菌，因此针对厌氧氨氧化污泥颗粒化的研究具有重要意义。本课题深入研究了厌氧氨氧化菌颗粒污泥形成的影响因素。从金属离子、氮容积负荷、回流比三个方面着手，通过考察颗粒污泥形态、可颗粒化程度（SGR），沉降速度、生物量和厌氧氨氧化活性，检验颗粒污泥的形成品质，进而分析其在厌氧氨氧化颗粒污泥形成过程中的作用。获得以下结论：添

5、加适量金属离子可以有效促进厌氧氨氧化污泥颗粒化。投加钙、镁、铁离子后，均形成了结构密实、轮廓清晰的颗粒污泥。三种离子形成稳定颗粒的时间依次为64d、72d、69d。钙离子SGR在0.075mmoL/L表现最好，但生物含量MLVSS/MLSS相对较低，仅为63%；镁离子形成的颗粒最小，但是生化性强，并在0.06mmoL/L达到峰值，为68.6%；镁离子不仅在微生物含量方面最高，在比厌氧氨氧化活性上表现也较高。铁离子的SGR程度最差，但生物含量。厌氧氨氧化活性均在镁、钙之间。三者最适浓度依次为：0.03、0.06、0.06mmoL/L。将最佳投加浓

6、度进行比较，从颗粒形成状况，SGR等各种考察项目来看，镁离子为最佳投加离子，投加浓度为0.06mmoL/L。进水基质浓度及反应器水力停留时间对厌氧氨氧化菌的颗粒化进程有显著影响。反应器运行112d，期间厌氧氨氧化颗粒污泥的粒径、浓度、沉降性及颜色都发生变化。提高进水基质浓度对厌氧氨氧化颗粒污泥具有双向影响。当进水NH+-4-N和NO2-N浓度分别低于170mg/L、187mg/L时对厌氧氨氧化颗粒污泥活性不仅没有影响，反而增强了反应器对进水基质浓度的耐受性。若高于此值，则会使SGR、MLSS、MLVSS/MLSS、活性下降，但这种抑制是可逆的。

7、采用缩短HRT缓解了基质浓度对厌氧氨氧化菌的抑制作用，有利于厌氧氨氧化反应器启动初期污泥的截留，易于污泥颗粒化。过低的上升流速对形成较有利的颗粒形状不利。在此试验中，当HRT为20h，0.4284kgN/m3•d为最适氮负荷。在反应器上添加回流系统，通过调节反应器内部上升流速对已形成的颗粒污泥进行水力筛分。在启动阶段通过出水回流加速污泥的颗粒化进程，不仅可以有效避免基质浓度对厌氧氨氧化活性的影响，同时上升流速的提升为污泥与底物充分接触提供了机会。但过高的回流比会破坏反应器内颗粒污泥的稳定状态，导致颗粒污泥解体，随出水排出，导致颗粒污泥的流失。在

8、本试验中，适宜回流比为100%，既保证颗粒污泥床的传质性能，又可防止颗粒污泥的流失问题。II摘要硕士研究生学位论文关键词:厌氧氨氧化;颗粒污泥;金属离