分段进水泥膜工艺处理低碳氮比生活污水

【摘要】：传统污水处理工艺中,由于碳源、泥龄、硝酸盐等矛盾,特别在处理低碳氮比污水时,碳源不足问题使得同时脱氮除磷变得尤其困难。由于化学除磷效果稳定,因此如何更有效的解决生物脱氮问题极为重要。本文在分段进水活性污泥法基础上,通过向好氧池内投加悬浮填料,将泥法改为膜法,强化硝化效果的同时改善脱氮效果,为污水高效生物脱氮提供了新的思路。 研究结果表明： (1)好氧池悬浮填料的投加能强化分段进水活性污泥法的硝化、反硝化效果。随着好氧池填充率的增加,NH3-N去除率上升,出水平均NH3-N浓度为0.25mg/l,去除率基本稳定在99.5%左右；系统TN去除率也呈现递增趋势,最大去除率为80%,与不投加填料相比,TN去除率提高了9%,系统好氧池最佳填充率为65%。 (2)随着好氧池填充率的增加,各段硝化速率均呈递增趋势,15%、50%、80%填充率下三段平均硝化速率分别提高了50.9%、90.7%、118%。 (3)随着好氧池溶解氧的增大,NH3-N去除率呈上升趋势,但TN的去除率先升高再降低。DO=4.0mg/l时,系统存在较明显的SND现象,且进水碳氮比越高,同步硝化反硝化现象越明显,TN去除率也相应越高。 (4)系统绝大多数碳源在缺氧池被利用,总利用率为70.95%。主要包括三部分,有75.67%是作为反硝化碳源,用于细胞合成部分占19.67%,还有少部分被污泥吸附携带,体现了分段进水泥膜工艺对碳源的高效利用。 (5)分段进水泥膜工艺适合多种微生物生长繁殖。原始污泥样品优势菌属仅为14种,系统运行稳定后,微生物的丰富度得到了提高,活性污泥样品的优势菌属达到20种,而生物膜样品的优势菌属可达到26种。原始污泥与系统中的微生物群落相似性仅为31%,活性污泥与填料上的生物膜中的微生物群落也存在明显差异,两者相似性仅为35%。 (6)系统三段缺氧池、好氧池内细菌数均呈递减趋势。细菌数越多,速率越高；细菌数越少,速率越低,即(反)硝化速率的高低与该系统中(反)硝化细菌数量呈正相关关系。 【关键词】：分段进水 低碳氮比生活污水 悬浮填料 生物脱氮 微生物多样性
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X703
【目录】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 综述9-15
• 1.1.1 低碳氮比生活污水概况9
• 1.1.2 生物脱氮理论及工艺现状9-13
• 1.1.3 分段进水A/O工艺及研究现状13-15
• 1.2 课题的提出15
• 1.3 研究目的和内容15-17
• 1.3.1 研究目的15-16
• 1.3.2 研究内容16-17
• 2 泥膜工艺对硝化反硝化特性的影响研究17-32
• 2.1 材料与方法17-20
• 2.1.1 试验装置17-18
• 2.1.2 试验水质18
• 2.1.3 试验方法18-19
• 2.1.4 系统挂膜与启动19
• 2.1.5 硝化、反硝化速率的测定19-20
• 2.2 结果与讨论20-31
• 2.2.1 系统主要污染物去除效果研究20-23
• 2.2.2 硝化特性的影响研究23-26
• 2.2.3 反硝化特性的影响研究26-31
• 2.3 本章小结31-32
• 3 泥膜工艺各段碳源利用分析32-42
• 3.1 材料与方法32-33
• 3.1.1 碳源分析方法32-33
• 3.1.2 污泥产率系数33
• 3.2 结果与讨论33-41
• 3.2.1 第一段碳源利用分析35-36
• 3.2.2 第二段碳源利用分析36-38
• 3.2.3 第三段碳源利用分析38-40
• 3.2.4 各段碳源利用分析比较40-41
• 3.3 本章小结41-42
• 4 泥膜工艺对微生物群落结构的影响研究42-51
• 4.1 材料与方法42-44
• 4.1.1 样品采集42
• 4.1.2 DNA提取42
• 4.1.3 PCR扩增42-43
• 4.1.4 DGGE凝胶电泳43
• 4.1.5 细菌数量的测定43-44
• 4.2 结果与讨论44-50
• 4.2.1 硝化、反硝化微生物多样性分析44-47
• 4.2.2 硝化、反硝化细菌数量比较47-49
• 4.2.3 微生物多样性与硝化、反硝化相关性分析49-50
• 4.3 本章小结50-51
• 5 结论与建议51-53
• 5.1 结论51-52
• 5.2 建议52-53
• 参考文献53-56
• 致谢56-57

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