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好氧颗粒污泥同步硝化反硝化脱氮过程中N_2O的释放研究

韩雪  
【摘要】:伴随着世界范围内水环境的“富营养化”形势的日趋严峻,水体富营养化问题日益突出,受到了人们越来越多的关注。因此如何提高传统污水处理工艺的脱氮除磷效率发展高效、节能、环保,处理过程中尽量不引发二次污染的新型污水处理工艺,成为污水脱氮除磷技术领域广泛研究的热点。在污水生物处理的研究领域中,好氧颗粒污泥凭借诸多的优势,比如良好的沉淀性能、生物量大、耐冲击负荷能够适应水质成分不稳定的污水等优点成为近年来研究的热点。 研究发现在多种污水生物脱氮过程中都会不同程度的产生N2O。N2O是一种具有很高增温潜势的温室气体。对于好氧颗粒污泥系统同步硝化反硝化的脱氮过程中是否有N20的生成,其产生和释放的变化规律如何,N20的生成量是否会因进水氮浓度的冲击而改变,以及污泥发生微膨胀的体系对于N20的产生和变化是否会造成影响,这方面的研究尚不多见。 本课题处理对象为人工模拟生活污水,运用SBR反应器在好氧/缺氧运行模式下,研究了(1)好氧颗粒污泥的脱氮效能,稳定性以及N20释放规律;(2)进水氨氮冲击对好氧颗粒污泥系统N20的产生和变化规律的影响;(3)微膨胀状态下好氧颗粒污泥N20的产生情况和变化规律。 结果表明,(1)具有良好脱氮功能的同步硝化反硝化型好氧颗粒污泥,在好氧曝气过程和缺氧搅拌过程中均有N20的产生,但是大量的N20主要是在好氧曝气的过程中产生;(2)当进水NH4+-N浓度从30mg/L分别突然升高到40mg/L,60mg/L和80mg/L时,N20的产生量以及释放规律没有显著的影响,其N20产生量分别是3.019mg/m3,3.489mg/m3,3.271mg/m3和3.490mg/m3;每周期氨氮的去除量大致相同,但是由于体系其他运行条件不变,进水氨氮的冲击显著的降低的体系氨氮的去除率,使氨氮去除率从80.04%降至61.40%,39.65%和31.02%;(3)在稳定进水氨氮浓度为30mg/L的情况下,微膨胀污泥的N20产生量是未发生膨胀污泥的1.88倍;在进水氨氮为40mg/L的冲击浓度下,微膨胀污泥的N20产生量是未发生膨胀污泥的2.3倍。


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