厌氧氨氧化处理酒精废水厌氧消化液工艺条件的优化开题报告

 2022-01-19 21:22:51

全文总字数:4795字

1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)

酒精废水属于高浓度的有机废水,一般采用厌氧消化-好氧氧化组合工艺处理[1]。在厌氧消化工艺中进水中含氮有机物的降解导致厌氧消化液出水中积累高浓度氨氮,后续的好氧处理工艺存在成本高、脱氮效率低、达标困难等问题。

目前脱氮方法主要包括物理化学脱氮法和生物脱氮法。物理化学方法主要有空气吹脱法、离子交换法、电化学技术法、折点氯化法、吸附法、磷酸氨镁沉淀法等[2],但是由于物理化学脱氮方法对于设备和资金要求较高,对环境易造成二次污染且难以处理、脱氮率很难提高等缺点,目前使用相对较少。与物理化学方法相比,生物脱氮法因其经济、高效、无污染环境等优点,具有更广阔的应用前景。

传统的生物脱氮法---硝化反硝化工艺因其投资高、耗能大,已经不适用于高氮污水脱氮[3]。近年来,厌氧氨氧化(anammox)技术的发展,为解决这一问题提供了一种切实可行的方法。厌氧氨氧化工艺相较于硝化反硝化工艺来说,需氧量少,不需要提供碳源,污泥产生量少,成本较低,适用于高氮污水处理[4]。目前,国内外开发了诸多包含厌氧氨氧化工艺的生物脱氮工艺,主要有:oland ( oxygenlimited autotrophicnitrification-denitrification) 工艺5、sharon- anammox 工艺、硫酸型厌氧氨氧化工艺[6]、canon ( completely autotrophic nitrogen removal over nitrite )工艺、deamox ( denitrifying ammonium oxidation)工艺[7]、带有回流反硝化装置的厌氧氨氧化工艺[8]、a /o anammox工艺[9]等。厌氧氨氧化工艺已经成功应用于多种有机高氮废水的处理,如垃圾渗滤液、猪场沼液、味精加工业废水等,但在酒精废水的处理还较少有文献报道。

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2. 研究的基本内容和问题

研究目标:

培养驯化出具有较高活性的厌氧氨氧化污泥,获得厌氧氨氧化菌处理酒精废水厌氧消化液的最佳工艺条件,达到酒精废水厌氧消化液生物脱氮的目的。

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3. 研究的方法与方案

本项目拟采用的有关研究方法:

(1)厌氧氨氧化污泥的培养驯化 取1个5 l asbr反应器,分别加入1 l取自河南天冠集团沼气公司酒精废水生物处理氧化沟活性污泥,同时加入4 l厌氧氨氧化菌富集培养基,分别加入90 mg/l氨氮与120 mg/l亚硝氮。在厌氧、避光条件下,控制温度在30 ℃,ph值在7.0 左右,启动asbr反应器。定期取样测定出水氨态氮和亚硝氮浓度。根据运行情况换水,保证反应器内溶液体积相对稳定,直到厌氧氨氧化污泥具有较高活性。厌氧氨氧化污泥驯化好后,分装到10个500 ml asbr反应器中进行后续实验。(2)探索最佳温度 取5个装有事先驯化好的厌氧氨氧化污泥的500 ml asbr反应器,在厌氧、避光条件下,控制进水ph值在7.0 左右,进水氨氮浓度为90 mg/l,亚硝氮浓度为120 mg/l,分别在20℃、25℃、30℃、35℃、40℃环境下运行asbr反应器。每8 h取样一次,测定出水氨态氮和亚硝氮浓度,计算去除率,确定最佳温度。(3)探索最佳ph 取5个装有事先驯化好的厌氧氨氧化污泥的500 ml asbr反应器,在厌氧、避光、30℃条件下运行asbr反应器,调节进水ph为6.5、7、7.5、8、8.5,每8 h取样一次,测定出水氨态氮和亚硝氮浓度,计算去除率,确定最佳进水ph。(4)确定最适容积负荷 取1个装有事先驯化好的厌氧氨氧化污泥的500 ml asbr反应器,在厌氧、避光条件下,ph值在7.0 左右,30 ℃条件下运行asbr反应器,逐级提高容积负荷,进水总氮浓度分别为63 mg/l、126 mg/l、160 mg/l、210 mg/l,各级总氮负荷均运行20 d,共运行80 d,每2 d取样50 ml,同时向asbr反应器中加入50 ml厌氧氨氧化菌富集培养基。测定出水中氨态氮和亚硝氮浓度,计算去除率,确定进水最佳容积负荷。

可行性分析:

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4. 研究创新点

本课题的创新之处在于从生物脱氮方面优化厌氧氨氧化菌处理酒精废水厌氧消化液的最佳工艺条件,建立适合于酒精废水厌氧消化液深度处理的厌氧自养脱氮工艺。

5. 研究计划与进展

研究计划:

2019.01 确定选题、撰写开题报告

2019.02~2019.03启动asbr反应器、培养训化厌氧氨氧化污泥

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