發(fā)布時(shí)間：2020-03-31 05:09

【摘要】：針對(duì)石化廢水處理工藝普遍存在的硝化效果差、難以去除總氮的問(wèn)題，本論文研究石化廢水的生物脫氮問(wèn)題。首先研究了好氧搖動(dòng)床生物膜反應(yīng)器處理石化廢水時(shí)的同時(shí)硝化反硝化(SND)脫氮現(xiàn)象，證實(shí)了反應(yīng)器中可以發(fā)生SND反應(yīng)，分析了SND的機(jī)理和發(fā)生原因，并考察了運(yùn)行條件(C／N比、DO、HRT)對(duì)SND的影響；然后針對(duì)好氧搖動(dòng)床生物膜反應(yīng)器硝化率不高、不能有效去除總氮的問(wèn)題，采用缺氧好氧(A／O1-O2)搖動(dòng)床生物膜反應(yīng)器進(jìn)行石化廢水的脫氮處理，分析硝化反硝化的動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)，考察操作參數(shù)(回流比、負(fù)荷改變)對(duì)脫氮效果的影響，并在石化企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)，取得了較好的總氮去除效果；最后針對(duì)石化二級(jí)出水氮素濃度高不能達(dá)標(biāo)、傳統(tǒng)缺氧好氧脫氮工藝運(yùn)行成本高的問(wèn)題，，研究了厭氧氨氧化(ANAMMOX)工藝石化二級(jí)出水脫氮的可行性。試驗(yàn)結(jié)果表明： 搖動(dòng)床生物膜技術(shù)具有容易掛膜、系統(tǒng)啟動(dòng)快、傳質(zhì)和處理效果好、能耗低的特點(diǎn)。在曝氣條件下，填料搖動(dòng)需要的曝氣強(qiáng)度是100m~3／m~2·h，對(duì)應(yīng)的氣水比為10：1。biofringe(?)填料和組合填料對(duì)比試驗(yàn)表明，前者5d即可完成掛膜，當(dāng)開(kāi)始COD濃度為600mg／L時(shí)，5h后COD濃度為50mg／L，去除率達(dá)到90％以上，biofringe(?)填料掛膜和COD去除效果好于組合填料。 好氧搖動(dòng)床生物膜反應(yīng)器處理石化廢水時(shí)存在著同時(shí)硝化反硝化現(xiàn)象。在進(jìn)水COD、NH_4~+-N濃度分別為500mg／L、30mg／L，操作參數(shù)pH=7.0-8.0，T=20℃，DO=4.0mg／L，HRT=6 h時(shí)，出水COD濃度小于150 mg／L，去除率達(dá)到70％以上，COD的去除負(fù)荷達(dá)到1.4 kg／m~3·d。硝化率和TN去除率分別在40.6-50.1％和31.2-45.7％之間，出水中幾乎沒(méi)有NO_2~--N的積累，硝化后產(chǎn)生的NO_X~--N大部分發(fā)生反硝化反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)氮從水中逸出。 好氧搖動(dòng)床生物膜反應(yīng)器中之所以能夠發(fā)生SND反應(yīng)，主要原因在于生物膜內(nèi)部同時(shí)存在不同的微觀環(huán)境。由于生物膜厚度達(dá)到了900μm以上，受DO擴(kuò)散的限制其內(nèi)部存在DO濃度梯度。生物膜外層溶解氧濃度較高，好氧異養(yǎng)菌、硝化菌占優(yōu)勢(shì)，發(fā)生好氧碳化和硝化反應(yīng)；在生物膜內(nèi)層，由于DO擴(kuò)散的阻力和外層好氧異養(yǎng)菌、硝化菌對(duì)溶解氧的消耗，產(chǎn)生缺氧微環(huán)境，以反硝化細(xì)菌為主，可以發(fā)生反硝化反應(yīng)。因此在好氧搖動(dòng)床生物膜反應(yīng)器中，生物膜內(nèi)部同時(shí)存在好氧微環(huán)境和缺氧微環(huán)境是SND能夠發(fā)生的主要原因。 在C／N比為10-30的范圍內(nèi)，好氧搖動(dòng)床生物膜反應(yīng)器同時(shí)硝化反硝化效果隨著C／N比的增大而增強(qiáng)。C／N比為30時(shí)，COD去除率、硝化率和反硝化率分別達(dá)到90％、80％、70％以上，出水COD、NH_4~+-N、TN濃度小于50 mg／L、3 mg／L和5 mg／L。隨著DO濃度的降低，COD去除率、硝化率、反硝化率都降低。DO濃度降低到0.5 mg／L時(shí)，
【圖文】：

石利軍:搖動(dòng)床技術(shù)和厭氧氨氧化石化廢水生物脫氮且該工藝反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，容易在實(shí)際工程中得到應(yīng)用。圖2.1表示了搖動(dòng)床工藝的原理和生物膜內(nèi)部結(jié)構(gòu)。搖動(dòng)床工藝作為一種新型的生物膜法工藝，除了具有傳統(tǒng)生物膜法運(yùn)行穩(wěn)定、負(fù)荷高、耐負(fù)荷沖擊、剩余污泥量少、不需污泥回流、沒(méi)有污泥膨脹等優(yōu)點(diǎn)外，而且具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):(1)填料由親水性聚酷纖維構(gòu)成，表面粗糙，空隙率大，容易附著微生物，掛膜速度快，系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間短;(2)在曝氣或水流的作用下，填料處于搖動(dòng)狀態(tài)，傳質(zhì)條件好，生物膜活性高，處理效果好;(3)填料空間結(jié)構(gòu)合理，不結(jié)團(tuán)、不阻塞、不流失，無(wú)需反沖洗，運(yùn)行能耗低;(4)填料內(nèi)外表面可以生長(zhǎng)大量的微生物，能夠同時(shí)發(fā)生硝化反硝化反應(yīng)，因而具有同時(shí)脫碳除氮的功能;(5)和固定床相比

圖2.4bio丘加g峋填料及Pvc框架Fig..24biorfinge⑧ac幣ernadPvCafimege⑧填料由日本NET公司提供，該填料材質(zhì)為親水性聚酷纖維向由一根中心繩連接，中心繩上每隔os~水平方向設(shè)有纖維。，nl們。，
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：X703

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本文編號(hào)：2608613