發(fā)布時間：2018-11-24 18:07

【摘要】：以印染廢水為主的污水處理廠廢水組分復雜、水質波動大、有機物難降解、可生化性差,二級處理往往難以達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》中的一級A標準。污水廠普遍面臨著提標改造問題,因而在二級處理基礎上發(fā)展深度處理工藝是污水廠改造的常用方法。本研究將零價鐵(Fe~0)分別與陶粒、活性炭組合成一體化的曝氣生物濾池(BAF),以陶粒BAF作為參比,印染廢水的二級出水作為處理對象,通過單因素實驗優(yōu)化工藝參數(shù),確定最佳條件,考察Fe~0和填料特性對BAF去碳脫氮除磷能力的影響;同時對比各反應器沿濾層高度污染物濃度變化規(guī)律,評價Fe~0和填料特性對污染物質在BAF內(nèi)降解過程的影響;系統(tǒng)分析各反應器微生物的群落結構,探討Fe~0和填料特性對微生物群落組成的影響,解釋BAF處理效能和微生物特性之間的關聯(lián)。主要得出以下結論:(1)采用自然富集+馴化的啟動方式可以實現(xiàn)BAF在一個月內(nèi)成功掛膜,啟動完成后3個BAF的出水COD、NH_3-N濃度分別低于18 mg/L、2 mg/L,去除率分別達到67.3%、87.5%以上,去碳硝化效果陶粒BAFFe~0+陶粒BAFFe~0+活性炭BAF。通過觀察填料表面生物相發(fā)現(xiàn),陶粒BAF填料上以球菌、桿菌和絲狀菌為主,其中絲狀菌作為生物膜結構的支撐骨架;Fe~0+陶粒BAF填料上絲狀菌較少,多以桿菌和球菌為主,生物膜覆蓋較厚;Fe~0+活性炭BAF填料上主要是球菌和桿菌,也有少部分絲狀菌分布在生物膜周圍。(2)通過單因素實驗確定陶粒BAF、Fe~0+陶粒BAF、Fe~0+活性炭BAF去除COD、SOP、TN的最佳工藝條件為:p H=7、氣水比為5:1、HRT=8 h、C/N=8.5。在此條件下,陶粒BAF對三者的去除率可分別達到76%、62.7%、29.7%。Fe~0+陶粒BAF對三者的去除率可分別達到81.6%、97%、57.4%、Fe~0+活性炭BAF對三者的去除率可分別達到84.5%、97%、68.7%。相應出水COD、SOP、TN濃度均滿足GB18918-2002中一級A排放標準�？傮w處理效果陶粒BAFFe~0+陶粒BAFFe~0+活性炭BAF,說明在Fe~0和活性炭填料可以有效提升BAF的處理效能。(3)通過對BAF不同高度的p H、DO、COD、SOP、各形態(tài)氮素、生物量、有機物變化情況可以看出,陶粒BAF的碳化反應發(fā)生在0~40 cm段,硝化反應主要發(fā)生在0~40 cm段,生物除磷主要發(fā)生在0~80 cm段,TN去除段不明顯,生物量隨高度上升呈現(xiàn)降低趨勢,出水有機物以四氫呋喃為主;Fe~0-BAF的碳化反應主要發(fā)生在0~60cm段,其中50~60段反應速率較快,硝化反應主要發(fā)生在0~50 cm段,化學除磷耦合生物除磷主要發(fā)生在0~40 cm段,TN去除主要發(fā)生在0~50 cm段以及70~100 cm段,生物量隨高度上升呈現(xiàn)先降低再升高最后再降低趨勢,出水有機物四氫呋喃含量有較大程度的減少。Fe~0-BAF的溶出鐵主要以Fe3+形式存在,水體中含量較少,大部分已被生物膜吸附截留,在濾池中部,溶液中的總Fe含量約為1.8 mg/L左右,生物膜上的總Fe含量可以達到30 mg/g以上。BAF反沖洗后性能恢復時間Fe~0-BAF約為9 h、陶粒BAF大于24 h。(4)含鐵BAF的微生物豐度和多樣性會減少,但體系內(nèi)的優(yōu)勢菌得到富集強化,雜菌的相對豐度減少;鐵離子可以提高與硝化、反硝化作用關系密切的變形菌門(Proteohacteria)、硝化螺旋菌門(Nitrospirae)共7.4%的相對豐度;鐵離子還可以提高反硝化菌屬如假單胞菌屬(Pseudomonas)、生絲單孢菌屬(Hyphomonas)、紅桿菌屬(Rhodobacter)等的相對豐度。Fe~0+活性炭BAF中能夠進行反硝化作用的擬桿菌門(Bacteroidetes)的相對豐度遠大于其他BAF,驗證了Fe~0+活性炭BAF擁有更好的脫氮性能。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：東華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：X791

【參考文獻】

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本文編號：2354537