發(fā)布時間：2020-03-31 05:09

【摘要】：針對石化廢水處理工藝普遍存在的硝化效果差、難以去除總氮的問題，本論文研究石化廢水的生物脫氮問題。首先研究了好氧搖動床生物膜反應器處理石化廢水時的同時硝化反硝化(SND)脫氮現(xiàn)象，證實了反應器中可以發(fā)生SND反應，分析了SND的機理和發(fā)生原因，并考察了運行條件(C／N比、DO、HRT)對SND的影響；然后針對好氧搖動床生物膜反應器硝化率不高、不能有效去除總氮的問題，采用缺氧好氧(A／O1-O2)搖動床生物膜反應器進行石化廢水的脫氮處理，分析硝化反硝化的動力學特點，考察操作參數(shù)(回流比、負荷改變)對脫氮效果的影響，并在石化企業(yè)現(xiàn)場進行試驗，取得了較好的總氮去除效果；最后針對石化二級出水氮素濃度高不能達標、傳統(tǒng)缺氧好氧脫氮工藝運行成本高的問題，，研究了厭氧氨氧化(ANAMMOX)工藝石化二級出水脫氮的可行性。試驗結果表明： 搖動床生物膜技術具有容易掛膜、系統(tǒng)啟動快、傳質和處理效果好、能耗低的特點。在曝氣條件下，填料搖動需要的曝氣強度是100m~3／m~2·h，對應的氣水比為10：1。biofringe(?)填料和組合填料對比試驗表明，前者5d即可完成掛膜，當開始COD濃度為600mg／L時，5h后COD濃度為50mg／L，去除率達到90％以上，biofringe(?)填料掛膜和COD去除效果好于組合填料。 好氧搖動床生物膜反應器處理石化廢水時存在著同時硝化反硝化現(xiàn)象。在進水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，出水COD濃度小于150 mg／L，去除率達到70％以上，COD的去除負荷達到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，出水中幾乎沒有NO_2~--N的積累，硝化后產生的NO_X~--N大部分發(fā)生反硝化反應轉化成氣態(tài)氮從水中逸出。 好氧搖動床生物膜反應器中之所以能夠發(fā)生SND反應，主要原因在于生物膜內部同時存在不同的微觀環(huán)境。由于生物膜厚度達到了900μm以上，受DO擴散的限制其內部存在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，發(fā)生好氧碳化和硝化反應；在生物膜內層，由于DO擴散的阻力和外層好氧異養(yǎng)菌、硝化菌對溶解氧的消耗，產生缺氧微環(huán)境，以反硝化細菌為主，可以發(fā)生反硝化反應。因此在好氧搖動床生物膜反應器中，生物膜內部同時存在好氧微環(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，好氧搖動床生物膜反應器同時硝化反硝化效果隨著C／N比的增大而增強。C／N比為30時，COD去除率、硝化率和反硝化率分別達到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，
【圖文】：

石利軍:搖動床技術和厭氧氨氧化石化廢水生物脫氮且該工藝反應器結構簡單，操作方便，容易在實際工程中得到應用。圖2.1表示了搖動床工藝的原理和生物膜內部結構。搖動床工藝作為一種新型的生物膜法工藝，除了具有傳統(tǒng)生物膜法運行穩(wěn)定、負荷高、耐負荷沖擊、剩余污泥量少、不需污泥回流、沒有污泥膨脹等優(yōu)點外，而且具有許多獨特的優(yōu)點:(1)填料由親水性聚酷纖維構成，表面粗糙，空隙率大，容易附著微生物，掛膜速度快，系統(tǒng)啟動時間短;(2)在曝氣或水流的作用下，填料處于搖動狀態(tài)，傳質條件好，生物膜活性高，處理效果好;(3)填料空間結構合理，不結團、不阻塞、不流失，無需反沖洗，運行能耗低;(4)填料內外表面可以生長大量的微生物，能夠同時發(fā)生硝化反硝化反應，因而具有同時脫碳除氮的功能;(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~水平方向設有纖維。，nl們。，
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2006
【分類號】：X703

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本文編號：2608613