氮气膜曝气生物反应器厌氧氨氧化初探开题报告

 2021-08-08 12:08

1. 研究目的与意义

研究目的:利用氮气膜曝气反应装置培养和富集厌氧氨氧化菌,并利用厌氧氨氧化菌处理低碳氮比污水,达到高效生物脱氮的目的。

研究意义:为培养和快速富集厌氧氨氧化菌提高新思路,开辟生物膜法处理低碳氮比污水新途径。

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2. 国内外研究现状分析

采用常规生物脱氮工艺处理低碳氮比生活污水时,由于其脱氮原理的限制,即,需要有机碳源作为电子供体。此种脱氮机制,使得传统脱氮工艺在处理低碳氮比生活污水时会由于缺少有机碳源而导致脱氮效果变差乃至几乎没有脱氮效果。

为了解决这一问题,国内外大多都是通过外加碳源的方法来提高碳氮比以此来提高脱氮效率。因此开发新型高效生物脱氮工艺具有重要意义。目前,利用厌氧氨氧化菌处理低碳氮比污水的工艺只有少数几个,例如OLAND、SHARON-ANAMMOX以及CANON等,但是利用氮气曝气膜装置来培养厌氧氨氧化菌继而处理低碳氮比污水的工艺目前还没有出现。因此,此研究是一个具有创新性和先导性的开路人,为进一步研究厌氧氨氧化菌的脱氮效力奠定了基础。

已有工艺不适应城市污水低碳氮比的趋势,需要一个更加高效的生物脱氮,本研究就是为了探究这个。

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3. 研究的基本内容与计划

研究内容:

(1)曝气膜与载体的筛选、改性与表征;(2)根据厌氧氨氧化菌的需要设计和构建无泡曝气器与膜组件及膜曝气生物滤池;(3)无泡曝气器与膜曝气联合控制条件及生物滤池启动方式;(4)根据厌氧氨氧化菌的需要,设置无泡曝气区与膜曝气区的比例、进水C/N比、氨氮负荷、HRT、曝气压强以及水力条件并分析各项条件对反应器运行效果的影响;(5)根据厌氧氨氧化菌脱氮机理分析亚硝酸盐氮积累与短程生物脱氮过程;(6)反应器高效脱氮工艺条件的优化。

研究工作的总体安排及预期进度:

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4. 研究创新点

1.使用厌氧氨氧化菌脱氮,节能、环保且无二次污染物产生。

2.使用厌氧氨氧化菌脱氮,相对传统生物脱氮,更适宜低碳氮比污水。

3.使用氮气曝气膜培养厌氧氨氧化菌,相比传统方式具有更大的优势。

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