低氨氮濃度污水亞硝化—厭氧氨氧化生物脫氮途徑與機(jī)理研究.pdf

1、針對我國城市污水低碳源低氨氮的水質(zhì)特征，提出了基于顆粒污泥為特征的亞硝化—厭氧氨氧化生物脫氮工藝。論文重點(diǎn)研究了低碳源低氨氮污水的生物脫氮途徑及機(jī)理，研究各影響因素對亞硝酸型硝化、厭氧氨氧化過程的影響，在此基礎(chǔ)上提出了基于顆粒污泥的亞硝酸型硝化—厭氧氨氧化生物脫氮途徑，并在充分理解微生物代謝途徑及其機(jī)制、控制因素的基礎(chǔ)上，將代謝途徑與工藝過程以數(shù)學(xué)模型方式聯(lián)系起來，預(yù)測生物脫氮過程及其趨勢，有效縮短了試驗(yàn)周期，為新技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造條件，具

2、有重要的理論意義與示范價值。 論文提出并研究了基于顆粒污泥的亞硝酸型硝化-厭氧氨氧化耦合生物脫氮工藝處理低濃度氨氮污水，其特征在于針對我國現(xiàn)有城市污水低碳源、低氨氮的水質(zhì)特點(diǎn)。重點(diǎn)研究常溫條件下進(jìn)行亞硝化、厭氧氨氧化的可行性，填補(bǔ)了該工藝在低碳源條件下低濃度氨氮污水處理方面的研究空白。 本研究利用好氧氨氧化菌能與厭氧氨氧化菌在反應(yīng)器中在反應(yīng)中能穩(wěn)定共存的特征，采用好氧硝化污泥和厭氧污泥混合培養(yǎng)法經(jīng)過五個月的培養(yǎng)，成功

3、地實(shí)現(xiàn)了厭氧氨氧化反應(yīng)器啟動豐富了厭氧氨氧化菌的混培理論與實(shí)踐。論文重點(diǎn)研究了低濃度氨氮污水亞硝化、厭氧氨氧化的影響因素。在亞硝化影響因素研究的基礎(chǔ)上提出了控制溶解氧是實(shí)現(xiàn)常溫亞硝化的主要及現(xiàn)實(shí)因素；在低濃度氨氮條件下厭氧氨氧化影響因素研究的基礎(chǔ)上揭示了反應(yīng)環(huán)境控制的關(guān)鍵因素。由于系統(tǒng)長期處于低氧條件，具備顆粒污泥形成的條件，因而提高了反應(yīng)器的效能，從微觀角度分析，污泥形成了好氧區(qū)和厭氧區(qū)，顆?；钚晕勰嗟谋韺又饕园毖趸彤愷B(yǎng)氧化菌為

4、主；顆粒活性污泥的里層主要以ANAMMOX菌為主，可將氨氮及表層反應(yīng)的產(chǎn)物NO<,2><'->-N同時轉(zhuǎn)化為N<,2>和少量的NO<,3><'->，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)氮的去除，為此提出了基于顆粒污泥為基礎(chǔ)的亞硝化一厭氧氨氧化耦合生物脫氮模式。在充分理解微生物代謝途徑及其機(jī)制、控制因素的基礎(chǔ)上，采用CANON工藝擴(kuò)展模型(CANON+ASM3)借助AQUASIM模擬軟件，預(yù)測COD負(fù)荷、溫度及溶解氧等敏感因素對基于顆粒污泥的亞硝化—厭氧氨氧化耦合工

5、藝處理城市污水的影響，為低濃度氨氮城市污水生物脫氮工藝控制及工程設(shè)計(jì)提供了有效的技術(shù)支撐，據(jù)此設(shè)計(jì)的工業(yè)裝置初步運(yùn)行結(jié)果表明該工藝技術(shù)可行。初步工程實(shí)踐表明，基于顆粒污泥的亞硝化—厭氧氨氧化生物脫氮途徑對于處理低濃度氨氮廢水具有可行性。采用基于顆粒污泥的亞硝化—厭氧氨氧化耦合生物脫氮工藝處理低氨氮、低碳源城市污水，不僅可有效去除污水中的氮素污染物，而且可有效減少氧的消耗30％以上；污泥產(chǎn)量僅為傳統(tǒng)生物脫氮工藝的10％，因而具有很好的環(huán)境