论文摘要
随着工农业的发展,大量高浓度氨氮和硫酸盐有机污染废水排入自然水体导致全球水污染日益严重。研究出一套高效的生物脱氮除硫技术,改善现有的水环境,具有较高的理论价值和现实意义。本文利用三种不同的生物反应寻找一种能同时有效去除废水中硫酸盐、氨氮和有机碳的方法,并对该工艺的运行特性进行深入研究:分别启动好氧硝化反应器、硫酸盐还原反应器和脱硫反硝化厌氧附着生长反应器三种不同形式的反应器;并对前两个单元的运行影响因素、处理效能进行了探讨,得出适合的操作参数;最后又分析了经前两个反应器预处理后,各后续产物对脱硫反硝化效果的影响。高负荷富集的方式成功启动好氧硝化反应器,溶解氧为0.7mg/L、pH值为8～9、温度为35oC、进水氨氮≤600mg/L利于反应器内亚硝化效果的稳定,氨氮去除率和亚硝酸盐生成率分别达98.8%和64.2%。低负荷富集启动硫酸盐还原反应器,进水pH值≥7.5、水力停留时间为6.2～10.2h、进水硫酸盐为1500～1800mg/L、进水有机碳与硫酸盐之比>0.45利于硫酸盐和有机碳的高效降解及出水高浓度硫化物的保持。硫酸盐和有机碳去除率分别达90.6%和87%,硫化物生成率可达91.5%。低负荷富集培养方式成功启动脱硫反硝化厌氧附着生长反应器,S2-、NO3-和TOC的去除率分别达99.9%、99.9%和64%,SO42-的生成率为70%左右。分析预处理后产物对脱硫反硝化影响,得到:当NO2->80mg/L,SO42-生成率较高,不利于硫元素的彻底去除,因此进水NO2-浓度应为20～80mgN/L,此时NO3-和NO2-的去除率仍然保持在90%以上,而TOC去除率也位于80%以上;进水S2-高浓度条件下,S2-和TOC的去除率均较低,S2-选择200～300mg/L为宜;高TOC浓度不利于S2-和TOC的去除,进水TOC应小于100mg/L;进水中有SO42-会降低的S2-去除率,升高TOC的去除率及反应器内的pH值;进水中NH4+-N会促进微生物的合成却不利于的NO3-去除。
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摘要Abstract第1章 绪论1.1 课题背景1.1.1 氨氮的污染1.1.2 硫酸盐的污染1.2 国内外脱氮工艺的研究现状1.2.1 生物法1.2.2 物化法1.3 国内外脱硫工艺的研究现状1.3.1 生物法脱硫工艺1.3.2 物化法脱硫工艺1.4 国内外同步脱氮除硫工艺的研究现状1.4.1 物化法同步脱氮除硫工艺1.4.2 常规生物法同步脱氮除硫1.4.3 脱硫反硝化法同步脱氮除硫1.5 课题来源及研究内容1.5.1 课题来源1.5.2 研究内容及意义第2章 实验材料与方法2.1 工艺流程及实验配水2.1.1 工艺流程2.1.2 实验配水2.2 实验装置2.2.1 硝化装置2.2.2 硫酸盐还原实验装置2.2.3 厌氧脱硫反硝化装置2.3 实验材料2.3.1 实验所用化学试剂2.3.2 实验所用仪器2.4 主实验分析指标及实验分析方法第3章 硝化反应器启动及氨氮亚硝化特性分析3.1 硝化反应器启动3.2 氨氮亚硝化特性分析3.2.1 pH值对反应器运行性能的影响3.2.2 溶解氧对反应器运行性能的影响3.2.3 温度对反应器运行性能的影响3.2.4 氨氮浓度对反应器运行性能的影响3.3 最佳条件下好氧亚硝化反应器稳定运行3.4 本章小结第4章 硫酸盐还原反应器启动及特性研究4.1 硫酸盐还原反应器启动4.2 硫酸盐还原反应器性能分析4.2.1 pH对硫酸盐还原反应器性能影响4.2.2 硫酸盐负荷对硫酸盐还原反应器性能影响4.2.3 硫酸盐浓度对硫酸盐还原反应器性能影响4.2.4 有机碳浓度对硫酸盐还原反应器性能影响4.3 最佳条件下硫酸盐还原反应器稳定运行4.4 本章小结第5章 好氧硝化和厌氧硫酸盐还原预处理后各产物对脱硫反硝化影响5.1 厌氧脱硫反硝化附着生长反应器启动5.2 预处理剩余产物对对同步脱氮除硫效率的影响5.2.1 亚硝酸盐负荷对同步脱氮除硫效率的影响5.2.2 硫化物浓度对同步脱氮除硫效率的影响5.2.3 有机碳对同步脱氮除硫效果的影响5.2.4 硫酸盐浓度对同步脱氮除硫效果的影响5.2.5 氨氮浓度对同步脱氮除硫效果的影响5.3 本章小结结论参考文献攻读学位期间发表的学术论文致谢
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