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活性炭和膨润土强化SBR工艺脱氮性能研究

于群

  随着水环境污染、水体富营养化、节水问题的尖锐化及公共环境意识的增强,越来越多的国家和地区制定了严格的氮素排放标准。因此,研究和开发经济高效的脱氮污水处理技术已成为水污染控制工程领域的重点和热点课题之一。 本论文在SBR (Sequencing Batch Reactor)中分别投加粉末活性炭(PAC)和膨润土,探讨了粉末活性炭和膨润土强化SBR工艺对废水中氮的去除效果和可行性,研究了氨氮的降解动力学过程,并且初步分析了粉末活性炭和膨润土对硝化菌生长的影响及对污泥增殖的影响。通过研究得到以下主要结论: (1)PAC和膨润土对氨氮均有一定的吸附作用,且后者的吸附效果明显好于前者。 (2)投加PAC的SBR工艺(简称为PAC-SBR工艺)的氨氮和总氮去除率最高,分别达到96%和30%;其次是投加膨润土的SBR工艺(简称为膨润土-SBR工艺),氨氮和总氮去除率分别为92%和24%;常规SBR工艺(不投加填料)氨氮和总氮去除率分别为84%和18%。结果表明,投加PAC和膨润土,不仅增强了系统的硝化功能,也有助于反硝化反应的进行,从而提高了系统的总氮去除能力。 (3)随着反应器运行时间的增长,三种工艺中活性污泥的亚硝化耗氧速率和硝化耗氧速率均呈现出上升趋势:增长最快的是PAC-SBR工艺中的活性污泥;其次是膨润土-SBR工艺中的活性污泥;最后是常规SBR工艺中的活性污泥。由此可见,投加PAC和膨润土,会提高污泥的亚硝化活性和硝化活性。 (4)对反应器内硝化反应动力学过程的研究表明,PAC-SBR工艺和膨润土-SBR工艺的饱和常数ks比常规SBR工艺高,说明在同等条件下,去除相同的氨氮量,PAC-SBR工艺和膨润土-SBR工艺比常规SBR工艺所需的反应时间短,或在相同的反应时间内所去除的氨氮较多,从反应动力学角度说明了投加PAC和膨润土能提高生物处理系统对氨氮的去除效果。 (5)对反应器内污泥增殖动力学过程研究表明,PAC-SBR工艺和膨润土-SBR工艺的Y值和Kd值分别比常规SBR工艺的Y值和Kd值高0.0724 kgVSS/kg COD、0.0424 kgVSS/kg COD和0.0316d-1、0.0133 d-1,说明PAC和膨润土的投加对活性污泥微生物的生长动力学存在较明显影响。……   
[关键词]:粉末活性炭;膨润土;SBR工艺;硝化动力学;污泥增殖动力学
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:中国海洋大学2010年