史晓林:固体碳源对MBBR短程硝化反硝化脱氮性能的影响研究论文

史晓林:固体碳源对MBBR短程硝化反硝化脱氮性能的影响研究论文

本文主要研究内容

作者史晓林(2019)在《固体碳源对MBBR短程硝化反硝化脱氮性能的影响研究》一文中研究指出:传统生物脱氮工艺处理低C/N生活污水时因碳源的不足导致出水水质难以达标。移动床生物膜反应器(MBBR)所需曝气量小,可降低碳源的无效利用率和能耗。本文以MBBR为研究对象,基于生物膜生物相、生物膜中胞外聚合物(EPS)成分及含量、NH4+-N和COD去除效果等指标,研究2种填料(Kaldnes填料(K2)和多面空心球填料)的挂膜启动特征和短程硝化动力学特性,建立适于氨氧化细菌(AOB)稳定生长的短程硝化体系。为进一步提高MBBR处理低碳源污水的反硝化脱氮性能,选择廉价且易得的芦苇、荻、玉米芯和柚子皮作为固体碳源,对其静态和动态条件下的释碳、释氮、吸附及反硝化性能等进行了测定和研究,筛选稳定提供碳源且不会对环境造成二次污染的固体碳源。将其投加至MBBR中实现短程硝化反硝化与固相反硝化的结合。主要结论如下:(1)以K2为填料的MBBR反应器对NH4+-N和COD的去除率分别达94.46%和82.51%,相比于多面空心球填料,K2填料表面生物膜结构更为紧实,EPS中蛋白质和多糖含量更高,能实现稳定且高效的短程硝化反应。动力学分析亦表明填充K2填料的MBBR具有更好的底物降解能力。(2)固体碳源释放实验表明芦苇释碳量较低,而柚子皮本身质地较软,结构过于松散,不适合作为外加碳源;玉米芯和荻的释碳量和释氮量均不会明显增加水体负荷,且浸出液中含有大量有益于微生物生长的微量元素和易降解利用的类蛋白物质,玉米芯和荻适于用作MBBR反硝化碳源。(3)固体碳源吸附实验证实玉米芯所含微生物对废水中的氮吸附转化能力较强,且随进水NO2--N浓度的增加而逐渐增强;荻对废水中氮的去除主要是通过吸附作用,其所含微生物的作用小。(4)在反硝化实验中,K2填料生物膜和玉米芯固体碳源的反硝化体系较荻在氮的去除上更具优势,当NO2--N浓度为10-30 mg/L时,氮的去除率达99%以上;但NO2--N浓度为30-60 mg/L则对体系的反硝化性能产生不利影响。随水停留时间的增加,NO3--N浓度逐渐降低至10mg/L以下。玉米芯粗糙多孔的表面结构具有良好的微生物附着性,故选择玉米芯作为MBBR反硝化固体碳源和微生物的载体。(5)采用聚乙烯填料将玉米芯固定后投加到MBBR中,处理无其它碳源的合成废水,结果表明较以蔗糖和乙酸钠为碳源的MBBR脱氮效果更好;反应器出水NH4+-N和NO3--N平均浓度均小于1 mg/L,NO2--N平均浓度降低至3.65 mg/L,降低了69.78%;且出水COD平均浓度为30 mg/L。添加玉米芯的MBBR生物膜中EPS的主要成分含量明显增加,紧密型胞外聚合物(TB-EPS)中蛋白质和腐殖质含量分别为原来的1.51和1.53倍。这表明以玉米芯为MBBR反硝化固体碳源和微生物载体有利于构建短程硝化反硝化与固相反硝化相结合的高效脱氮体系。

Abstract

chuan tong sheng wu tuo dan gong yi chu li di C/Nsheng huo wu shui shi yin tan yuan de bu zu dao zhi chu shui shui zhi nan yi da biao 。yi dong chuang sheng wu mo fan ying qi (MBBR)suo xu bao qi liang xiao ,ke jiang di tan yuan de mo xiao li yong lv he neng hao 。ben wen yi MBBRwei yan jiu dui xiang ,ji yu sheng wu mo sheng wu xiang 、sheng wu mo zhong bao wai ju ge wu (EPS)cheng fen ji han liang 、NH4+-Nhe CODqu chu xiao guo deng zhi biao ,yan jiu 2chong tian liao (Kaldnestian liao (K2)he duo mian kong xin qiu tian liao )de gua mo qi dong te zheng he duan cheng xiao hua dong li xue te xing ,jian li kuo yu an yang hua xi jun (AOB)wen ding sheng chang de duan cheng xiao hua ti ji 。wei jin yi bu di gao MBBRchu li di tan yuan wu shui de fan xiao hua tuo dan xing neng ,shua ze lian jia ju yi de de lu wei 、di 、yu mi xin he you zi pi zuo wei gu ti tan yuan ,dui ji jing tai he dong tai tiao jian xia de shi tan 、shi dan 、xi fu ji fan xiao hua xing neng deng jin hang le ce ding he yan jiu ,shai shua wen ding di gong tan yuan ju bu hui dui huan jing zao cheng er ci wu ran de gu ti tan yuan 。jiang ji tou jia zhi MBBRzhong shi xian duan cheng xiao hua fan xiao hua yu gu xiang fan xiao hua de jie ge 。zhu yao jie lun ru xia :(1)yi K2wei tian liao de MBBRfan ying qi dui NH4+-Nhe CODde qu chu lv fen bie da 94.46%he 82.51%,xiang bi yu duo mian kong xin qiu tian liao ,K2tian liao biao mian sheng wu mo jie gou geng wei jin shi ,EPSzhong dan bai zhi he duo tang han liang geng gao ,neng shi xian wen ding ju gao xiao de duan cheng xiao hua fan ying 。dong li xue fen xi yi biao ming tian chong K2tian liao de MBBRju you geng hao de de wu jiang jie neng li 。(2)gu ti tan yuan shi fang shi yan biao ming lu wei shi tan liang jiao di ,er you zi pi ben shen zhi de jiao ruan ,jie gou guo yu song san ,bu kuo ge zuo wei wai jia tan yuan ;yu mi xin he di de shi tan liang he shi dan liang jun bu hui ming xian zeng jia shui ti fu he ,ju jin chu ye zhong han you da liang you yi yu wei sheng wu sheng chang de wei liang yuan su he yi jiang jie li yong de lei dan bai wu zhi ,yu mi xin he di kuo yu yong zuo MBBRfan xiao hua tan yuan 。(3)gu ti tan yuan xi fu shi yan zheng shi yu mi xin suo han wei sheng wu dui fei shui zhong de dan xi fu zhuai hua neng li jiao jiang ,ju sui jin shui NO2--Nnong du de zeng jia er zhu jian zeng jiang ;di dui fei shui zhong dan de qu chu zhu yao shi tong guo xi fu zuo yong ,ji suo han wei sheng wu de zuo yong xiao 。(4)zai fan xiao hua shi yan zhong ,K2tian liao sheng wu mo he yu mi xin gu ti tan yuan de fan xiao hua ti ji jiao di zai dan de qu chu shang geng ju you shi ,dang NO2--Nnong du wei 10-30 mg/Lshi ,dan de qu chu lv da 99%yi shang ;dan NO2--Nnong du wei 30-60 mg/Lze dui ti ji de fan xiao hua xing neng chan sheng bu li ying xiang 。sui shui ting liu shi jian de zeng jia ,NO3--Nnong du zhu jian jiang di zhi 10mg/Lyi xia 。yu mi xin cu cao duo kong de biao mian jie gou ju you liang hao de wei sheng wu fu zhao xing ,gu shua ze yu mi xin zuo wei MBBRfan xiao hua gu ti tan yuan he wei sheng wu de zai ti 。(5)cai yong ju yi xi tian liao jiang yu mi xin gu ding hou tou jia dao MBBRzhong ,chu li mo ji ta tan yuan de ge cheng fei shui ,jie guo biao ming jiao yi zhe tang he yi suan na wei tan yuan de MBBRtuo dan xiao guo geng hao ;fan ying qi chu shui NH4+-Nhe NO3--Nping jun nong du jun xiao yu 1 mg/L,NO2--Nping jun nong du jiang di zhi 3.65 mg/L,jiang di le 69.78%;ju chu shui CODping jun nong du wei 30 mg/L。tian jia yu mi xin de MBBRsheng wu mo zhong EPSde zhu yao cheng fen han liang ming xian zeng jia ,jin mi xing bao wai ju ge wu (TB-EPS)zhong dan bai zhi he fu shi zhi han liang fen bie wei yuan lai de 1.51he 1.53bei 。zhe biao ming yi yu mi xin wei MBBRfan xiao hua gu ti tan yuan he wei sheng wu zai ti you li yu gou jian duan cheng xiao hua fan xiao hua yu gu xiang fan xiao hua xiang jie ge de gao xiao tuo dan ti ji 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自安徽大学的史晓林,发表于刊物安徽大学2019-07-03论文,是一篇关于移动床生物膜反应器论文,填料论文,短程硝化反硝化论文,固体碳源论文,固相反硝化论文,安徽大学2019-07-03论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自安徽大学2019-07-03论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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