一體化氣動(dòng)內(nèi)循環(huán)好氧缺氧生物膜反應(yīng)器脫氮性能研究.pdf

1、大連理工大學(xué)博士學(xué)位論文一體化氣動(dòng)內(nèi)循環(huán)好氧缺氧生物膜反應(yīng)器脫氮性能研究姓名：張秀紅申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：環(huán)境工程指導(dǎo)教師：周集體20080901一體化氣動(dòng)內(nèi)循環(huán)好氧缺氧生物膜反應(yīng)器脫氮性能研究(3)反應(yīng)器緩沖區(qū)和缺氧區(qū)之間的控制板高度決定了兩區(qū)之間反應(yīng)液流通截面積，而反應(yīng)液流通截面積直接影響反應(yīng)器內(nèi)液體的循環(huán)量和缺氧區(qū)內(nèi)的溶解氧濃度。本論文研究了反應(yīng)液流通截面積對(duì)脫氮效率的影響。結(jié)果表明，在一定的曝氣量下，通過(guò)增大反應(yīng)液流通截面積可

2、以增加反應(yīng)器內(nèi)的液體循環(huán)量，提高脫氮效率。當(dāng)曝氣量為850m，反應(yīng)液流通截面積由150cm2增大到300cm2時(shí)，TN去除負(fù)荷由0059提高至0065kgTN／(m3d)。而當(dāng)曝氣量較高為1100I／h時(shí)，流通截面積的增大使缺氧區(qū)中的溶解氧濃度增加，不利于反硝化，進(jìn)而不利于TN的去除。(4)研究了運(yùn)行溫度和有機(jī)碳源對(duì)反應(yīng)器脫氮性能的聯(lián)合影響。結(jié)果表明，在一定的進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷下，隨著運(yùn)行溫度的升高，NH4N和TN去除率都有所升高。在一定的運(yùn)

3、行溫度下，隨著進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷的增加，硝化率下降，反硝化率升高。運(yùn)行溫度為8℃，進(jìn)水中不加有機(jī)碳源時(shí)，NH4=N去除率可達(dá)到95％，去除負(fù)荷為0086kgNH4N／(m3d)，TN去除率僅為10％左右。(5)對(duì)反應(yīng)器能否以短程硝化反硝化原理脫氮進(jìn)行了研究。結(jié)果表明運(yùn)行溫度為8℃，進(jìn)水TN濃度為68～80mg／L時(shí)，通過(guò)調(diào)整進(jìn)水堿度反應(yīng)器內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)短程硝化。亞硝酸鹽積累率達(dá)到80％，NH4N去除率達(dá)到88％，NILt=N去除負(fù)荷為O075kg

4、NH4N／(m3d)。硝酸菌屬的熒光原位雜交實(shí)驗(yàn)表明在8。C下反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)短程硝化，很可能是硝酸細(xì)菌的活性被抑制了。運(yùn)行溫度為29℃時(shí)，進(jìn)水TN濃度為114。146mg／L時(shí)，通過(guò)調(diào)整進(jìn)水堿度和曝氣量，反應(yīng)器可以以短程硝化反硝化的原理進(jìn)行脫氮。好氧區(qū)和緩沖區(qū)中亞硝酸鹽積累率分別為77％，79％。TN去除率達(dá)到72％，TN去除負(fù)荷為0130kgTN／(m3m。熒光原位雜交實(shí)驗(yàn)表明在29℃下反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的短程硝化反硝化是由于硝酸細(xì)菌的活性

5、長(zhǎng)時(shí)間受到游離氨的抑制，在污泥中所占的豐度下降所致。(6)通過(guò)測(cè)定反應(yīng)器各區(qū)各態(tài)氮濃度及各區(qū)污泥的硝化及反硝化活性研究了本反應(yīng)器的脫氮機(jī)理。硝化反應(yīng)主要在好氧區(qū)內(nèi)完成，反硝化反應(yīng)主要在缺氧區(qū)內(nèi)完成。不同分區(qū)的污泥都同時(shí)具有硝化活性和反硝化活性。本反應(yīng)器的脫氮過(guò)程，一方面是基于不同分區(qū)內(nèi)發(fā)生的硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)以達(dá)到脫氮的目的；另一方面，由于反應(yīng)器各區(qū)內(nèi)液體混合形態(tài)不均勻以及各區(qū)溶解氧分布不均，在每一個(gè)分區(qū)內(nèi)都可能同時(shí)發(fā)生硝化反應(yīng)和反硝