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悬浮载体移动床生物膜—活性污泥一体化SBR工艺深度脱氮研究

悬浮载体移动床生物膜—活性污泥一体化SBR工艺深度脱氮研究

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作者：陈园安徽建筑大学

学位级别：硕士

随着我国社会经济的快速发展和城镇化水平的稳步提高,水环境污染问题变的十分严峻;经调查发现,我国南方城市污水呈现低碳化的趋势,导致氮的去除率难以提高。本文是在课题组前期研究低碳污水脱氮问题的基础上进行深度脱氮探究,以达到污... 详细信息

随着我国社会经济的快速发展和城镇化水平的稳步提高,水环境污染问题变的十分严峻;经调查发现,我国南方城市污水呈现低碳化的趋势,导致氮的去除率难以提高。本文是在课题组前期研究低碳污水脱氮问题的基础上进行深度脱氮探究,以达到污水深度脱氮的目的。前期污水经过缺氧/好氧序批式活性污泥工艺(非传统缺氧/好氧,是进水-缺氧-沉淀-出水-好氧)出水COD、NH-N和TN浓度分别为38.64-51.92mg/L、9.82-11.09 mg/L和11.28-13.67 mg/L,针对此低浓度污水进行深度脱氮研究;课题研究以锯末(sawdust)和玉米芯(corncob)作为生物膜载体,将其置于缺氧/好氧序批式反应器内构建SMBR和CMBR移动床生物膜系统。通过改变运行参数对比SMBR和CMBR的脱氮效果,优选出脱氮效果更好的载体材料,最后用实际生活污水运行两级SBR反应器整体考察污水深度脱氮效果。挂膜启动结果显示,CMBR表面形成的生物膜较厚,挂膜时间较短,对进水中各项污染物的处理效果稳定;SMBR表面的生物膜较薄,挂膜时间较长,且生物膜分布较分散。CMBR在第24天达到稳定出水状态,并维持了稳定的污染物去除性能,比SMBR挂膜启动成功提早了12天。研究结果表明,随着温度的不断上升,两反应器的NH-N和TN去除率明显升高,当温度上升到26-30℃时,CMBR的平均NH-N、TN去除率分别为94.94%和77.92%,平均NH-N、TN出水浓度分别为0.52 mg/L、2.64 mg/L,SMBR的平均NH-N、TN去除率分别为94.13%、72.70%,平均NH-N、TN出水浓度分别为0.61mg/L、3.21 mg/L,CMBR的TN去除效果较好。随着水力停留时间的增加,两反应器的TN去除率均逐渐上升;当水力停留时间为8 h时,两反应器的NH-N和COD去除效果差别不大;CMBR的平均TN去除率为77.36%,平均TN出水浓度为2.76mg/L;SMBR的平均TN去除率为68.12%,平均TN出水浓度为3.88 mg/L,CMBR的TN去除效果明显优于SMBR;继续增加水力停留时间,TN去除率增幅较小。随着溶解氧浓度的升高,NH-N去除率均随着溶解氧浓度的升高而明显提升;当溶解氧浓度为2.2 mg/L时,两反应器平均NH-N去除率均大于90%;两反应器的平均TN去除率呈现先升高后降低的趋势,SMBR的平均TN去除率在溶解氧为1.6 mg/L时达到最高为72.52%,平均TN出水浓度为3.20 mg/L;CMBR的平均TN去除率在溶解氧浓度为2.2 mg/L时达到最高为79.59%,平均TN出水浓度为2.42 mg/L;且在整个试验过程中,CMBR的平均TN去除率始终高于SMBR的平均TN去除率。随着进水C/N的升高,两反应器内NH-N基本被去除,平均NH-N去除率均大于90%;两反应器平均COD、TN去除率均逐渐升高,当进水C/N为4.0时,SMBR和CMBR的平均TN去除率分别为68.89%、76.01%,平均TN出水浓度分别为3.51 mg/L、2.71mg/L;考虑到经济因素,后续提高进水C/N对TN去除效果增加不明显,会造成一定的资源浪费。随着进水p H值升高,两反应器的NH-N和TN的去除率均呈现先上升后下降的趋势;在p H=8.0时,两反应器平均NH-N、TN去除率同时达到最高,SMBR的平均NH-N、TN去除率分别为95.12%、73.32%,平均NH-N、TN出水浓度分别为0.52 mg/L、3.15 mg/L;CMBR的平均NH-N、TN去除率分别为94.66%、79.76%,平均NH-N、TN出水浓度分别为0.57 mg/L、2.40 mg/L,试验过程中CMBR对污染物去除效果优于SMBR。通过运行两级SBR工艺(第一级为缺氧/好氧序批式活性污泥工艺,第二级为悬浮载体移动床生物膜-活性污泥一体化SBR工艺)处理实际生活污水取得良好的处理效果;试验期间两级SBR平均COD、NH-N和TN进水浓度分别为157.72mg/L、35.79mg/L和39.71 mg/L;稳定运行后,SBRⅠ平均COD、NH-N和TN出水浓度分别为44.76 mg/L、11.22 mg/L和13.04 mg/L;污水再经过SBRⅡ后平均COD、NH-N和TN出水浓度分别为和15.03 mg/L、0.48 mg/L、2.41 mg/L。两级SBR系统的平均COD去除率为90.38%,平均NH-N去除率为98.63%,平均TN去除率为93.86%,运行两级SBR实现了污水深度脱氮的目的。图[29]表[4]参[124]

关键词：低碳生活污水移动床生物膜反应器尾水深度脱氮两级SBR

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