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《哈尔滨工业大学》 2010年
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有机废水同步脱硫脱氮组合工艺运行特性及关键影响因素

刘春爽  
【摘要】: 针对高含硫含氮有机废水的水质特征和现有生物处理技术工艺系统复杂,运行操作成本高,氮硫去除能力低下等难点问题,利用生物高新技术,提出了一种革新性的碳氮硫同步脱除集成技术,其技术核心是硫酸盐还原-有机物厌氧氧化工艺(sulfate reduction and carbon removal, SR-CR)和自养-异养微生物联合反硝化脱硫工艺(denitrifying sulfide removal, DSR)的优化组合,实现了有机物、硫酸盐和氨氮的高效同步去除,并回收单质硫和沼气,消除了二次环境污染,是一种高效、低耗、低排、稳定、实用化一体化的集成技术。 本研究围绕着有机废水同步脱硫脱氮组合工艺运行特性及关键影响因素展开工作,深入探讨了硫酸盐还原-有机物厌氧氧化工艺单元同步硫酸盐还原、有机物去除特性,自养-异养微生物联合反硝化脱硫工艺单元运行特性和动力学模型,基于此考察了不同负荷条件下硫酸盐还原-有机物厌氧氧化与自养-异养微生物联合反硝化脱硫组合工艺硫氮同步脱除效果和关键影响因素,为含硫含氮有机废水的处理提供了的理论依据和技术支持。 针对硫酸盐还原有机物厌氧氧化单元工艺,采用EGSB反应器,发现产甲烷颗粒污泥接种、初始不加硫酸盐的方式能够实现高效同步硫酸盐还原和有机物去除。在有机物负荷(OLR)为5.0kgCOD/(m3·d)、碳硫比(COD/SO42-)为10:3条件下, COD、总有机物(TOC)、硫酸盐的去除率分别可达80%、91.6%、96%。 针对自养-异养微生物联合反硝化脱硫单元工艺,分别探讨了碳硫比、硫化物浓度和亚硝酸盐对脱硫脱氮效果的影响,发现亚硝酸盐浓度高达190mgN/L时,AH-DSR单元运行效果依然较好,污染物去除率均超过90%,单质硫产率高达100%,从而证明“短程反硝化脱硫”可行性,提出“短程反硝化脱硫”工艺,该工艺具有节省外加碳源、降低曝气能耗、缩短反应时间等优点。 以活性污泥模型(ASM1)为基础,结合自养-异养微生物联合反硝化脱硫单元的运行效果,引入竞争函数和抑制函数,采用Aquasim2.0建立了“反硝化脱硫”动力学模型,并以此为基础预测了高浓度硫化物和碳硫比对反硝化脱硫单元的影响,指导工艺的运行。结果表明,S2-低于1100 mgS/L,碳硫比介于0.5~3.0对于反硝化脱硫单元的运行是有利的。 将硫酸盐还原-有机物厌氧氧化单元与自养-异养微生物联合反硝化脱硫单元串联运行,考察有机废水同步脱硫脱氮组合工艺运行效能。发现有机物负荷(OLR)、硫酸盐负荷(SLR)、硝酸盐负荷(NLR)分别为5.0kgCOD/(m3·d)、0.33 kgS/(m3·d)、0.033 kgN/(m3·d)和5.0kgCOD/(m3·d)、0.5kgS/(m3·d)、0.14kgN/(m3·d)条件下, COD、硫酸盐、硝酸盐的去除率分别可达91%、98%、99%和93%、92%、99%,理论单质硫产量高达0.30 kgS/(m3·d)和0.39kgS/(m3·d)。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:X703

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 邓妮;厌氧氨氧化反应器的启动与运行特性研究[D];江南大学;2012年
2 许雅琴;脱硫菌Cf-k1的分离筛选及其特性研究[D];华中科技大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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7 白羽;不同生态因子下LMBR处理制药废水运行效能及数学模型[D];东北林业大学;2011年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马杨;泥布湾污水处理厂污泥处置方案研究[D];山东科技大学;2010年
2 李石磊;A~2/O~2在工艺不同运行方式下的脱氮试验研究[D];郑州大学;2010年
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7 张健;碱度和碳源对硫酸盐废水处理效能的影响及机制研究[D];中国海洋大学;2010年
8 肖伟;城市污水处理厂脱氮工艺诊断及优化运行研究[D];河北工程大学;2010年
9 胡成亮;UASB反应器处理沤制亚麻废水的动力学研究[D];昆明理工大学;2009年
10 刘晓烨;胺类阳离子捕收剂的生物降解性能研究[D];武汉理工大学;2010年
【同被引文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前8条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
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4 徐允上;国际专家热评太仓农村环保[N];苏州日报;2008年
5 通讯员 郜玉环 王祥峰;专家呼吁用清洁技术擦亮清洁世界[N];科技日报;2010年
6 吴金慧;树脂吸附法回收利用有机废水[N];中国化工报;2007年
7 任相国 刘金伟 秦国华;陵县企业巧练“气”功[N];德州日报;2010年
8 记者 马云霄;高浓度有机废水从此“有治”了[N];黑龙江日报;2005年
9 苏焕琳;重油加工技术实现新突破[N];中国石化报;2006年
10 特约记者 苏焕琳;九江石化“两条龙”创效近三亿[N];九江日报;2006年
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1 刘春爽;有机废水同步脱硫脱氮组合工艺运行特性及关键影响因素[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 管锡珺;高效厌氧反应器开发与应用研究[D];中国海洋大学;2005年
3 陈武;三维电极处理几种模拟有机废水研究[D];华中科技大学;2007年
4 史晓燕;污水及其碳氢资源回用技术研究[D];华中科技大学;2007年
5 赵岩;秸秆制乙醇的超临界亚临界组合预处理与水解研究[D];清华大学;2009年
6 王兴祖;氧化还原介体对光合细菌偶氮染料脱色的促进作用[D];哈尔滨工业大学;2009年
7 任红燕;油藏原位与实验室模拟系统中的微生物分子生态学研究[D];上海交通大学;2011年
8 李东伟;二相厌氧—好氧处理中药生产废水技术研究[D];重庆大学;2004年
9 聂艳秋;废水产氢产酸/同型产乙酸耦合系统厌氧发酵产酸工艺及条件优化[D];江南大学;2007年
10 刘亚纳;滑动弧放电等离子体—生化法降解有机废水的研究[D];浙江大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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4 徐飞高;固定化微生物技术处理含氟有机废水的研究[D];东南大学;2004年
5 黄学政;膜生物反应器(MBR)处理高浓度有机废水的研究[D];西安建筑科技大学;2006年
6 刁伟力;电解法生成自由基规律及处理有机废水的研究[D];吉林大学;2006年
7 董岩岩;二氧化氯催化氧化处理高浓度有机废水的实验研究[D];山东大学;2006年
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9 朱正齐;曝气生物滤池深度处理有机废水的研究[D];东华大学;2005年
10 唐文清;碳羟基磷灰石的合成及吸附性能的研究[D];湖南大学;2006年
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