1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
1. 厌氧氨氧化技术的研究具有重大意义
酒精废水经过厌氧消化处理去除有机物、硝酸盐、亚硝酸盐等之后,出水含有高浓度氨氮,需要进行脱氮处理。生物脱氮包括传统的硝化反硝化和新型的脱氮技术。传统生物脱氮途径包括硝化和反硝化两个阶段,分别由硝化菌在好氧条件下和反硝化菌在厌氧条件下作用完成,需要在两个隔离的反应器中进行,基建投资高,脱氮效率低。新型生物脱氮技术中厌氧氨氧化技术的优点尤为突出。厌氧氨氧化(anammox)反应过程是指在缺氧或者厌氧条件下,厌氧氨氧化菌以亚硝态氮为电子受体,氧化氨氮生成氮气的过程。此过程无需供氧,无需外加有机碳源,无需额外投加酸碱中和试剂,从而降低了能耗,节约了运行费用。故厌氧氨氧化工艺在高氨氮废水的脱氮处理中具有重要应用价值。然而,厌氧氨氧化菌生长缓慢,对底物浓度、溶解氧含量等条件要求苛刻,是该技术应用上的最大瓶颈,所以探索环境条件对厌氧氨氧化反应的影响有重要的意义。本课题的目的是探究几种主要抑制因素对厌氧氨氧化系统运行的影响,并且通过对抑制因素的控制,在一定范围内提高进水容积负荷,建立高效的厌氧氨氧化系统,为相关企业提供有价值的技术参考。
2. 厌氧氨氧化技术的研究进展
2. 研究的基本内容和问题
1.研究目标
通过探究底物浓度和溶氧量对厌氧氨氧化系统运行的影响,得到这两种抑制因素在不影响系统正常运行的情况下可达到的最大值。并且通过对两种抑制因素的控制,在系统可承受范围内提高进水容积负荷,建立高效的厌氧氨氧化系统,为相关企业提供有价值的技术参考。
3. 研究的方法与方案
1.研究方法与实验方案
1.1厌氧氨氧化污泥驯化
在厌氧序批式反应器(asbr)中接种活性污泥进行培养驯化,加入由nh4cl和 nano2模拟的废水,并且随着培养的进行不断提高氨氮和亚硝基氮浓度。每天测定反应器出水氨氮浓度和亚硝基氮浓度,根据连续5天的测定结果来确定持续加入的nh4cl和nano2量。氨氮浓度测量方法采用纳氏试剂比色法,亚硝酸盐浓度采用n-( 1-萘基) -乙二胺光度法。向反应器中放入一曝气头用于搅拌混合,控制反应器的 ph 值在7.4-8.3之间。
4. 研究创新点
通过探究底物浓度和溶氧量对厌氧氨氧化系统运行的影响,为提高系统脱氮效率提供参考,并且通过对两种抑制因素的控制,在系统可承受范围内提高进水容积负荷,建立高效的厌氧氨氧化系统,为相关企业提供有价值的技术参考。
5. 研究计划与进展
1.研究计划
| 活动时间 | 实验内容 |
| 2019.9-2019.11 | 查阅相关文献,进行厌氧氨氧化污泥的培养驯化,做好准备工作。 |
| 2019.11-2020.1 | 在得到具有较高活性的厌氧氨氧化污泥之后,进行底物浓度批次实验,探究底物浓度最大值。 |
| 2020.1-2020.2 | 待系统恢复正常后,进行溶氧量批次实验,探究系统可承受的溶氧量峰值。 |
| 2020.2-2020.3 | 在完成前期实验的基础上,逐步加大进水负荷,探索系统进水的最大容积负荷。 |
| 2020.3-2020.4 | 对实验数据进行整理和分析,并绘制图表 |
| 2020.4-2020.5 | 撰写中期汇报和毕业论文,准备答辩。
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2.预期进展
通过本课题的研究预期将得到具有较高活性的厌氧氨氧化污泥,获得系统运行所需的最佳的底物浓度和溶解氧浓度,最终确定最高进水容积负荷,为相关企业提供有价值的技术参考。
