MBR-SNAD生物脫氮工藝特性與優(yōu)化控制研究.pdf

1、隨著中國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快，水環(huán)境中的氮素污染問(wèn)題日趨嚴(yán)重，水體富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題已成為全球關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。如何經(jīng)濟(jì)有效地去除污水中的含氮化合物，有效地保護(hù)受納水體，成為迫切需要解決的問(wèn)題。厭氧氨氧化技術(shù)是目前最經(jīng)濟(jì)的新型的自養(yǎng)生物脫氮技術(shù)，而其在含氮有機(jī)廢水處理方面存在局限性。近年來(lái)，同步亞硝化-厭氧氨氧化耦合異養(yǎng)反硝化(SNAD)工藝技術(shù)日益受到關(guān)注。本論文以MBR反應(yīng)器為基礎(chǔ)，構(gòu)建了SNAD生物脫氮工藝系統(tǒng)，研究了MBR-SNAD

2、生物脫氮工藝的快速啟動(dòng)、進(jìn)水C/N比對(duì)MBR-SNAD生物脫氮工藝的影響、MBR-SNAD生物脫氮工藝的膜污染特性，進(jìn)而得出以下結(jié)論:
　　(1)研究了MBR-SNAD生物脫氮工藝的快速啟動(dòng)。首先是Anammox啟動(dòng)階段:通過(guò)縮短HRT(由24h降為4h)，強(qiáng)化富集AnAOB，成功啟動(dòng)厭氧氨氧化反應(yīng)過(guò)程，系統(tǒng)氨氮去除率(ARE)、總氮去除率(TNRE)和總氮去除負(fù)荷(NRR)分別達(dá)到95％、82.5％和0.49kg/(m3·d);

3、其次是CANON啟動(dòng)階段:間歇運(yùn)行時(shí)，控制停曝比(min/min)為4∶10時(shí)，強(qiáng)化富集AerAOB;連續(xù)運(yùn)行時(shí)，控制HRT為8h，成功啟動(dòng)CANON反應(yīng)過(guò)程，系統(tǒng)ARE、TNRE、NRR分別為93.1％、80.5％和0.54kg/(m3·d);SNAD啟動(dòng)運(yùn)行階段:通過(guò)投加碳源（乙酸鈉），控制進(jìn)水C/N比為0.5、停曝比(min/min)為4∶10時(shí)，成功啟動(dòng)SNAD反應(yīng)過(guò)程，最終COD去除率可達(dá)到82.4％，系統(tǒng)ARE、TNRE和N

4、RR分別達(dá)到91.2％、77.9％和0.50kg/(m3·d)。
　　(2)進(jìn)水C/N比對(duì)MBR-SNAD生物脫氮工藝的影響。當(dāng)進(jìn)水C/N比由0.25增加到2時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)AerAOB和AnAOB活性并未受到顯著抑制，系統(tǒng)ARE、TNRE、NRR分別達(dá)到90％、85％、0.55kg/(m3·d)左右;當(dāng)C/N比增加到3時(shí)，AerAOB和AnAOB活性受到顯著抑制，系統(tǒng)ARE、TNRE和NRR的去除率分別降低了36.4％、32.5％和

5、29.1％;當(dāng)進(jìn)水C/N比由3降低到1后，AerAOB、AnAOB活性和系統(tǒng)運(yùn)行效能可成功恢復(fù)。
　　(3)MBR-SNAD生物脫氮工藝的膜污染特性。系統(tǒng)在恒通量(20L/m2·h)條件下運(yùn)行，依次經(jīng)過(guò)Anammox、CANON、SNAD反應(yīng)過(guò)程之后，污泥平均粒徑依次增大，污泥沉降性能逐漸變佳，致使膜污染速率顯著降低。采用傅立葉交換紅外線(xiàn)光譜(FT-IR)對(duì)膜污染物質(zhì)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，多糖類(lèi)和蛋白類(lèi)化合物是組成膜污染物質(zhì)的主要組成成分