城市污水生物脱氮除磷研究进展

城市污水生物脱氮除磷研究进展

一、城市污水生物脱氮除磷工艺研究进展(论文文献综述)

艾胜书[1](2021)在《基于气升式微压双循环多生物相反应器的寒区城市污水处理性能及机理研究》文中指出传统生物脱氮除磷工艺在完成脱氮除磷过程,多数是在两个或多个独立的反应装置中进行,或是在时间上造成交替好氧和缺氧环境的同一个反应装置中进行,工艺存在建设投资和运行费用较高,占地面积大等特点。而寒区城市污水处理往往还存在冬季低温运行不稳定、进水碳氮比低和耐冲击负荷能力差等问题。本文在总结污水生物脱氮除磷理论与技术研究和应用的基础上,从构建反应器内混合液循环流态强化活性污泥性能和提升物质传递利用效率的角度出发,研制了一种在同一空间内同时存在不同氧环境原位污染物同步去除的气升式微压双循环多生物相反应器(Airlift Micro-pressure Dual-circulation Bioreactor,AL-MPDR)。为了探明AL-MPDR的污水处理性能及污染物同步去除机理,为反应器的推广应用奠定理论与技术基础,本文开展了反应器流场特性研究和不同规模城市污水处理性能研究。首先,利用数值模拟和反应器实测手段研究了AL-MPDR的流场特性。研究表明:数值模拟的反应器液相循环流态随着曝气强度增大逐渐呈现中间流速低,四周流速高趋势,且在曝气量为0.6m3/h时,液相循环流态最稳定,中心区域流速最低,并以反应器主反应区几何中心呈均匀对称分布。通过流态清水验证试验进一步证明了反应器内能够形成循环流态,且循环时间随曝气强度增大而变小。而受反应器内液相流态的影响,反应器内不同区域标准氧总转移系数KLas差异也较大,在曝气量为0.6m3/h时,KLas变化差异最大,外围区域达到0.4529,中心区域只有0.1822,此时的液相流态最稳定。也正因为反应器内的特殊循环流态,致使反应器具有了以中心区域溶解氧值低、外围区域溶解氧值高的氧梯度分布规律,和中心区域高、外围区域低、反应器出口更低的污泥浓度分布规律的流场特性。在结合反应器流场特性研究的基础上,对反应器污染物同步去除性能及机理进行研究。研究表明:在曝气强度分别为0.104 L/(min·L)、0.156 L/(min·L)和0.208 L/(min·L),水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)分别为8h、10h、12h和14h的运行条件下,AL-MPDR均表现较强的碳氮磷同步去除效果,并以同步硝化反硝化的脱氮机制完成了氮的去除。反应器内的氧梯度环境是影响反应器内不同区域微生物群落存在差异性的主要因素,特殊的流场特征使反应器内同时富集了具有硝化功能的Haliangium和Nitrospira、反硝化功能的Acinetobacter和Zoogloea、以及反硝化除磷功能的Rhodoferax和Aeromonas等多种功能菌属完成污染物的同步去除,且系统具备完整的有机物、氮磷代谢途径。针对我国城市污水存在低温、低C/N的特征,结合AL-MPDR具有的流场特性及脱氮除磷机制,分别研究了低温和低C/N下的AL-MPDR污染物同步去除性能及机制。研究结果表明:针对我国北方城市污水四季温度变化大特点,采取常温低污泥浓度、低温高污泥浓度的运行模式。反应器稳定运行后出水COD、NH4+-N、TN和TP分别保持在40mg/L、5mg/L、15 mg/L和0.5 mg/L以下,仍保持较强的污染物同步去除性能。低温下反应器内TTC脱氢酶活性降低,胞外聚合物含量增加。但随着温度的降低和运行条件的改变,反应器内Bacteroidetes、Gemmatimonadetes、Nitrospirae和Firmicutes菌门相对丰度增大,一些耐冷、嗜冷菌属,如Flavobacterium、Zoogloea和Rhodobacter相对丰度也明显增大。此外,Haliangium、Nitrospira和Aeromonas等脱氮除磷功能菌群的相对丰度也略有增加。这些功能菌属在反应器内富集,形成优势菌群,保证了反应器低温运行效果。在进水C/N比为3.2~9.4之间运行条件下,反应器均保持较高的有机物、氮磷污染物同步去除能力。随着C/N比降低,反应器内活性污泥沉降性能并未受到显着影响,只是小粒径污泥占比越来越多,但反应器内同步硝化反硝化效果并未受缺氧微环境的影响,此时的平均SND率仍为88.67%。反应器内微生物群落丰度和多样性随C/N比降低均略有升高,Denitratisoma、Thauera和Aeromonas等特殊功能菌属在反应器内富集,并且相对丰度提高,使系统可能存在短程硝化反硝化、自养反硝化和反硝化除磷等生物脱氮除磷机制,进而大大降低了反应器生物系统对碳源的需求,确保了反应器在低C/N比下的运行效果。在实验室小试研究基础上,对AL-MPDR装置进行了为期368天的现场中试性能研究。结果表明:在进水水温为6.9~16℃,COD、NH4+-N、TN和TP分别为111.30~2040.00mg/L、5.33~15.15mg/L、14.31~40.97mg/L和1.89~13.12mg/L的水质、水温波动较大的情况下,中试运行出水各项指标均优于(GB18918-2002)一级A排放标准,表现出较高的污染物同步去除效果及较强的抗冲击负荷能力。中试的AL-MPDR装置内混合液流态更趋于稳定,反应器内微生物群落具有较高的丰度和多样性,且不同区域微生物群落差异性较大。相比传统生物脱氮除磷工艺,AL-MPDR具有相似的优势菌群结构,不同的是相对丰度占比较高的优势菌门数量更多。在中试装置内同样富集了具有脱氮和除磷功能菌属,如Thermomonas、Terrimonas、Dechloromonas、Thaurea和Dechloromonas等。

阿荣汉[2](2021)在《氧化沟型A2/O工艺反应器流态及氮磷去除特性的研究》文中研究说明A2/O工艺是目前应用最为广泛的城市污水脱氮除磷工艺,而实现A2/O的各单元反应器主要为多池串联的完全混合式反应器或传统的廊道式推流反应器。而氧化沟将推流式反应器和完全混合式反应器相结合,广泛应用于各类污水处理系统。氧化沟型A2/O通过氧化沟型的反应器实现A2/O工艺,是城市污水生物脱氮除磷处理的新的尝试。本研究以西安市第十污水处理厂的氧化沟A2/O工艺为对象,通过对进出水水质的分析,评价其运行效果;通过对沟内混合液的流速测定,分析其水力特征;通过对主要污染物(N和P)在各操作单元的沿程浓度、形态变化以及污泥活性变化,评价分析氧化沟型A2/O的脱氮除磷性能。研究主要结论如下:(1)对西安市第十污水处理厂氧化沟型A2/O工艺进出水水质的分析,该工艺BOD5、COD、NH4+-N、TN、TP、SS的去除率平均值分别为94.7%、93.7%、98.8%、78.5%、95.3%、96.8%。以上指标出水浓度均稳定达到了GB18918-2002中的一级A标准。进水COD、TN和NH4+-N浓度与其出水COD、TN和NH4+-N浓度有显着正相关性影响;进水NH4+-N、TN、TP和SS浓度对出水COD浓度有显着性的正相关影响,进水COD、TP和SS与出水NH4+-N和TN呈正相关性。各指标对出水TP均无显着相关性,原因为好氧池出水口设有化学除磷设施,保证了TP的去除达标。(2)对西安市第十污水处理厂氧化沟型A2/O工艺沿程氮、磷分布进行了测定,结果表明氧化沟型A2/O工艺对城市污水中的氮、磷具有较好脱氮除磷效果。厌氧池末端PO43--P浓度相对于原水与污泥回流混合后的PO43--P浓度(1.36mg/L)增至2.39mg/L,释磷效果较好,经缺氧区后水中PO43--P的浓度降低为1.71mg/L,说明系统中存在着反硝化聚磷。缺氧区末端NO3--N浓度为3.64mg/L,说明部分NO3--N并未反硝化完全。好氧区末端的NH4+-N浓度相对厌氧池末端NH4+-N浓度(8.59mg/L)降低至4.08mg/L,硝化效果良好。(3)氧化沟型A2/O工艺中活性污泥最大释磷速率和最大吸磷速率分别为3.519mg PO43--P/(g MLVSS·h)和2.66mg PO43--P/(g MLVSS·h);乙酸吸收速率为15.952mg HAC/(g MLVSS·h),吸收单位乙酸的释磷量0.221。污泥的AOB活性(以NH4+-N计)为1.48(mg/(g VSS·h)),NOB活性(以NO2--N计)为2.88(mg/(g VSS·h)),污泥硝化活性处于正常水平(4)厌氧池及缺氧池平均矢量流速分别为0.156m/s及0.123m/s,虽然其均小于0.2m/s的污泥不淤流速,但实际上自污水处理厂投入运行以来,尚未发现厌氧池与缺氧池中出现污泥的沉淀现象,说明在目前的搅拌强度与推进强度下,厌氧池与缺氧池仍可正常运行。好氧池平均矢量流速为0.272m/s,可以满足不淤流速(即混合推动)的要求。A段氧化沟的稀释比αA为13.9,O段氧化沟的稀释比αO为7.02,两者均小于常规氧化沟的稀释比。但该厂原水水质水量稳定,服务区污水主要为生活污水,工艺运行稳定,排放水质达标,说明目前的稀释比可以满足氧化沟型A2/O工艺的正常运行。混合液回流比β为710%,远高于常规的A2/O工艺,结合沿程测定数据分析,缺氧池出水中仍含有3.64mg/L的NO3--N,说明缺氧池中反硝化过程并不完全,从而影响脱氮效率。

马士琪[3](2021)在《基于SNAD的新型工艺用于城市污水脱氮除磷的研究》文中指出随着近几年水处理微生物学方向的深入研究,生物脱氮除磷工艺由简单的将几种基本原理相叠加逐渐向耦合工艺转变。同步亚硝化/厌氧氨氧化/反硝化(SNAD)工艺因其节能与无需外加碳源等优势逐渐成为污水生物脱氮处理领域的关注热点。但是其在处理城市污水时,最终出水会有少量硝酸盐累积;同时,SNAD工艺没有除磷功能。因此,本研究选择在SNAD基础上耦合反硝化聚磷菌(DPAOs)或藻类,形成两种新工艺,分别为同步亚硝化/厌氧氨氧化/反硝化除磷(SNADP)工艺和同步亚硝化/厌氧氨氧化/反硝化/小球藻共生(ASNAD)工艺进行同步脱氮除磷。本文重点研究两种工艺启动过程中的条件优化,以及与厌氧水解(ANHA)预处理工艺联合实际运行的处理效果;同时对整体工艺各部分内相关功能菌的丰度变化进行讨论,旨在为两种工艺在城市污水中的实际应用提供理论技术指导。本研究的结论总结如下:(1)构建ANHA-SNADP组合工艺处理城市污水。SNADP工艺在C/N=3.0,DO=0.15mg/L条件下成功启动,出水中TN、TP和COD浓度分别为2.69、1.00、4.10 mg/L。为适应后续SNADP工艺最佳条件,前段ANHA工艺选择在HRT为5 h下进行,此时出水COD浓度为135 mg/L,其中VFAs/COD占比为0.504(VFAs主要成份为乙酸)。SNADP工艺中DO控制在0.17 mg/L,最终出水TN、TP和COD浓度分别为4.17、0.64、12.07mg/L,各种污染物处理效果较好。ANHA工艺中主要菌群为Lactococcus、Trichococcus;SNADP工艺中相关功能菌中,An AOB形成生物膜存在于填料上,而AOB,DPAOs以及DNB主要存在于悬浮污泥中。(2)构建ANHA-ASNAD组合工艺处理城市污水。首先以响应曲面法通过批式实验进行ASNAD工艺条件的优化研究,结果如下:进水C/N比为2.7,藻菌比为20(V/V),光暗比为2.5。在最佳实验条件下,NH4+-N、TN、TP以及COD浓度分别为2.01、3.74、0.21和14.28 mg/L。处理实际城市污水时,ANHA工艺HRT为5 h,组合之后的整体工艺出水中NH4+-N、TN、TP以及COD浓度分别为0.56、2.04、0.28和15.08 mg/L。ASNAD工艺内相关菌群与引入藻类前并无明显差异。

桑林林[4](2021)在《文昌市龙楼镇区污水处理厂工艺设计研究》文中研究指明随着我国城镇化建设的发展和各地特色经济建设步伐的加快,城镇污水量不断增加所引发的环境污染,已成为我国城镇普遍面临的严峻问题。针对小城镇污水集中处理过程中主要存在的问题,如污水总量不大,排污分散,排水不均匀性强;污水厂投入运行后污水的进水水质和进水水量存在较大波动;污水处理要求高,必须按照国家最新排放标准执行等,本课题以文昌市龙楼镇区污水处理厂设计为例,结合当地污水排水系统现状、地形、气候等实际情况,围绕污水水质水量预测、污水处理工艺和污泥处理处置方法的确定及厂区总体布局等方面进行了研究,对小型城镇污水处理系统的建设具有借鉴意义,其主要结果如下:1.针对文昌市龙楼镇区常住人口数与户籍人口数不相匹配的特点,分别利用城市人均综合用水量指标法和城市分类用地指标法对镇区污水处理系统进水量进行预测,确定了龙楼镇区近期(2020年)污水量为1.0万m3/d,远期(2025年)污水量为3.5万m3/d。预测镇区污水厂进水水质主要指标为COD≤250 mg/L,BOD5≤140 mg/L,NH4+-N ≤ 30 mg/L,TN ≤ 35 mg/L,TP ≤ 5mg/L,SS ≤ 200mg/L。2.在AAO反应器的模拟试验中,COD和BOD5的去除率均可达到80~85%。BOD 污泥负荷从试验初期的 0.16 kgBOD5/kgMLSS·d增加至 0.23kgBOD5/kgMLSS·d;出水COD随进水量的增大而升高,但其值仍可保持在65 mg/L以下;出水总氮去除率亦可达到70%以上。在整个反应器运行过程中,污泥沉淀性能良好。污泥混凝沉淀适宜的PAC与PAM的投加比为40:1。3.通过不同污水处理工艺的脱氮除磷功能、系统运行的稳定性、技术可靠性、运行成本等方面比较,确定了龙楼镇区污水处理主工艺为“AAO+深度处理”工艺,其流程为:工业废水及生活污水→粗格栅→提升泵站→细格栅→旋流沉砂池→AAO池→二沉池→高密度沉淀池→滤布滤池→紫外消毒池→宝陵河。可实现出水各项指标达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918)一级A排放标准。4.考虑到污泥特性、投资成本、稳定性和运行管理等因素,本项目选择了重力浓缩和板框压滤机压缩的污泥处理方案,并确定相关工艺参数。近期产泥量较小时,压缩污泥送往就近的城市垃圾填埋场卫生填埋;远期产泥量增加时,则送至电厂焚烧处理。

段燕青[5](2021)在《基于微筛截留-厌氧发酵的城镇污水/污泥碳源反硝化利用研究》文中研究表明立足我国“节能减排”的实际需求,开发面向未来“低碳”发展的污水/污泥处理技术,符合我国污水处理行业可持续发展的长远需求。富营养化的日益突出促使污水处理厂氮、磷出水标准不断提升,而反硝化碳源不足是制约脱氮效率提升的重要因素。传统活性污泥工艺中,慢速颗粒性碳源(Xs)因水解速率低难以被反硝化菌高效利用;部分Xs进入经碳氧化途径流失,伴随额外曝气能耗,产生剩余污泥(WAS)。WAS厌氧发酵产生挥发酸(VFAs)是补充反硝化碳源需求的重要途径。但因较低的碳氮比及有机物被胞外聚合物包裹的限制,污泥碳源水解效率低,碳源转化率有待提升。本研究提出了基于微筛截留-厌氧发酵的污水/污泥碳源的反硝化效率提升方案,通过微筛截留优化回收Xs,降低其碳氧化流失及相应曝气能耗;进而利用截留碳源(FSF)调质WAS厌氧发酵,提升污泥碳源转化率;以低能耗、低环境影响为目标,实现了污水/污泥中反硝化碳源的优化配置和高效利用,为污水处理厂缓解当下经济和环境压力、迎合未来“低碳”发展提供了一个新思路。(1)剖析了不同孔径筛网过滤对污水碳源分配、转化特性的影响,初步确定了可通过微筛截留回收的颗粒碳源的阈值;基于微筛截留优化条件下污水碳源在厌氧-缺氧-好氧(A2O)工艺中的分配利用特性,估算了微筛截留的物料平衡和能耗变化。结果表明,采用孔径为100~150μm的微筛,将碳源截留量在30%以内,对反硝化效率的影响可控制在5%以下;在微筛截留优化条件下(筛网孔径131μm、截留时间40 min、过流通量105.0 L/(m2·h)),反硝化效率因碳源结构的优化提升了3.2%,Xs的碳氧化损失下降了6.4%;物料平衡及能耗估算结果表明,污水碳源经优化微筛截留,A2O工艺可降低约16.1%的曝气能耗和27.9%的污泥产量,且污泥活性有所提升,悬浮性无机固体(ISS)降低50.3%。(2)研究了FSF厌氧发酵产酸性能,剖析了功能微生物群落结构变化及互作机制;考察了碱预处理对FSF水解产酸效能的提升及对生物质回收的影响。结果表明,FSF的VFAs产率峰值高达525.8 mg/g VSS,是WAS的4.2倍。FSF中多糖和蛋白质溶出率较WAS分别高2.78倍和1.56倍。FSF中特有的纤维素水解菌属Paraclostridium相对丰度达6.94%。调节初始p H值为9.5,VFAs产率较对照组提升了1.5倍。碱发酵使纤维素非晶区和结晶区化学结构发生改变,生物质含量不同程度降低。经碱预处理后,蛋白质水解菌proteiniclasticum的相对丰度显着提高至14.6%。典范对应分析(CCA)进一步揭示了种间及环境因子之间的互生互作关系。物料平衡及能耗估算结果表明,FSF发酵的VFAs产量为230.8kg/d,碱预处理可提高5%的VFAs产量,但反硝化碳源需求仍显不足。(3)针对碳氮不平衡限制WAS厌氧发酵碳源转化的瓶颈,考察了FSF与WAS在不同VSS投加比(F/W-1:6、2:3:、3:2)下,FSF调质对WAS产酸效能的提升效能。结果表明,F/W-2:3的产酸效能最高,VFAs产量达432 mg/g VSS,是WAS单独发酵的3.5倍。FSF中纤维素发酵丁酸累积,WAS中蛋白质水解促进了戊酸的累积。共发酵显着促进了WAS中多糖和蛋白质的水解,F/W-2:3中s COD溶出率提高了40.8%。微生物群落结构及CCA分析结果表明,F/W-2:3中水解、产酸功能菌群丰度最高,且WAS与FSF分别与蛋白质水解菌Proteiniclasticum和纤维素降解菌Clostridium的相对丰度具有较好的相关性。(4)构建了碳源供给效率模型,研究了碳氧化损耗率和产酸转化率等关键参数的影响;分析了微筛截留-厌氧发酵工艺的碳源供给效率,并采用生命周期评价模型,对比分析了新方案相对于传统A2O工艺在节能减排方面的优势。结果表明,碳氧化率降低1%或VFAs转化率提高2%,碳源供给率可相应增加1%。微筛截留使Xs减少15.1%,生物污泥产量降低40.3%,但碳源供给量降低12.3%;FSF单独发酵可补充5.9%的碳源损失,碱预处理提高2.9%,共发酵可抵偿13.5%,且使总能耗降低24.0%;共发酵后,反硝化碳源结构得到显着优化,SA/COD高达0.5。生命周期评价结果显示,微筛截留-厌氧发酵工艺可使生态毒性、初级能源消耗和气候变化潜值分别降低21.9%、4.4%和3.5%。

蒙小俊,王秋利,龚晓松[6](2020)在《城镇污水生物脱氮除磷工艺存在问题的调控措施》文中提出生物脱氮除磷工艺在城镇污水处理过程中发挥了重要作用,随着排放标准的提升,现有常用工艺出水无法满足排放标准的要求。分析了生物脱氮除磷的机理,比较了不同处理工艺,解析了城镇污水进水碳源不足、不同菌属微生物相互竞争、生物活性影响、污泥膨胀和生物泡沫等生物脱氮除磷工艺存在的问题,提出调整工艺运行条件、改造工艺结构、补充碳源、投加填料、添加化学除磷药剂和使用生物选择器等生物脱氮除磷调控措施。

焦煜涵[7](2020)在《城市污水处理厂能耗影响因素分析及节能环保措施研究》文中进行了进一步梳理近年来,随着环境保护力度的加大,污水处理厂的数量也逐渐增长,但是污水处理厂在运行过程中,由于运行需要长期投入费用较高,缺少专业人士运营等各种原因,很多污水处理厂不能保证正常运行。因此,论文以鄂尔多斯市东胜区污水处理厂为例,探讨工艺和设备的能耗情况,提出节能降耗的措施,旨在为鄂尔多斯市东胜区污水处理厂的运行节省成本。研究结论如下:(1)鄂尔多斯市东胜区污水处理厂的能耗主要由预处理单元、二级生化处理单元和污泥处理单元三个单元产生,产生能耗最大的处理单元为生化处理单元,耗电量高达21792 k Wh·d-1,经计算,占总耗电量的比例占63.75%,产生能耗排在第二位的处理单元是预处理单元,产生能耗排在最后的处理单元是污泥处理单元;(2)根据鄂尔多斯市东胜区污水处理厂的生产工艺和设备特点,在保证安全、稳定、连续达标的前提下,根据进水水质、水量情况,合理调配生化池运行时间,及时调整工艺运行参数,优化工艺运行方式,同时结合污水处理厂的自身特点和运行经验,充分利用自动控制系统,通过合理设置溶解氧(DO)、混合液中的悬浮固体(MLSS)、污泥停留时间(SRT)等控制参数,自动控制鼓风机、内回流、污泥外回流泵等运行,以自动调整优化生物处理的工序,达到最佳的生化处理效果,真正实现优化工艺,节能降耗,低成本经济运行;(3)通过对鄂尔多斯市东胜区污水处理厂提升泵系统进行能耗分析判断泵的选型设计是否合理,进而按照实际运行工况重新选用高效低耗的提升泵设备,彻底解决能耗浪费问题。另外通过更换叶轮和加装变频器的方式,保持水泵在高水位运行,实现提升泵系统的相对高效运行;(4)对于鄂尔多斯市东胜区污水处理厂曝气系统而言,其能耗一般占到城市污水处理厂总用电量的40%左右,有的甚至高达60%。通过能耗分析将其表面曝气方式改为底曝方式,提高曝气系统充氧效率,保证生产经济运行;其次,更换选用高效低耗的风机,比如空悬浮或磁悬浮风机,充分发挥曝气风机节省空间、操作简单易维护的优点,提升曝气系统的节能效果和经济效益;另外采用板式橡胶膜微孔曝气器,发挥其布气均匀,氧利用率高的优点,可降低曝气系统20-30%的能耗,极大地节约了城市污水处理厂的运行成本。

巩秀珍[8](2020)在《厌氧/好氧/缺氧SNiDPR-PED系统同时处理城市污水与硝氮废水的性能研究》文中进行了进一步梳理近年来,水体中因氮、磷过量造成的污染问题愈发严重,同时国家也加强了对污水排放标准的把控。因此,研发稳定、经济、高效的同步脱氮除磷工艺意义重大。本文基于序批式活性污泥法(SBR),采用厌氧/好氧/缺氧的运行方式,在单一SBR反应器内实现了同步短程硝化反硝化(SNiD)、强化生物除磷(EBPR)与内源反硝化(PED)过程的耦合,称之为同步短程硝化反硝化除磷-内源反硝化(SNiDPR-PED)系统,通过调控运行参数、探讨分析了影响因素,实现了系统的优化运行。同时运用高通量测序技术,分析了系统同步脱氮除磷性能与功能菌群的关系。此外,通过强化系统脱氮性能,验证了系统同时处理低碳氮比(C/N)城市污水与硝氮废水的可行性,为该系统的推广应用和污水深度脱氮除磷技术研究提供了理论基础和技术指导。本论文的主要研究内容和成果如下:(1)实现了SNiDPR-PED系统的优化运行。首先,采用厌氧/好氧运行的SBR反应器内剩余污泥为接种污泥,以低C/N(约4.46)城市污水为处理对象,增加后置缺氧段,实现了EBPR、SNiD与PED过程的耦合;然后,通过联合调控曝气量和缺氧时间,实现了SNiDPR-PED系统的优化运行。试验结果表明,当好氧段曝气量由1.0 L/min降至0.8 L/min,缺氧时间为150 min时,出水PO43--P浓度由0.06 mg/L降至0,出水NH4+-N、NO2--N和NO3--N浓度分别由0.18、18.79和0.08 mg/L逐渐降低至0、16.46和0.05 mg/L,TN去除率由72.69%提高至77.97%;随着曝气量的降低,同步短程硝化反硝化现象愈加明显,SNiD率由19.18%提高至31.20%;此后,当缺氧段时间由150 min逐渐延长至390 min,出水PO43--P、NH4+-N和NO3--N浓度分别维持在0、0和0.03 mg/L左右,出水NO2--N低至3.06 mg/L,SNiD率达32.21%,系统脱氮性能逐渐提高,TN去除率高达99.42%,表明SNiDPR-PED系统具有高效的脱氮除磷性能,可用于城市污水的深度处理。(2)探究了不同C/N下SNiDPR-PED系统的脱氮除磷特性及菌群变化。为了解低C/N城市污水条件下进水C/N对SNiDPR-PED系统的影响,本文通过调控进水COD浓度的方式,研究了不同进水C/N(进水C/N分别为5、4、3、2~1)对系统脱氮除磷性能及功能菌群的影响。试验结果表明,适当的降低进水C/N对SNiDPR-PED系统的脱氮除磷性能影响较小。当C/N分别为5和4时,系统TN和PO43--P去除率分别为97.13%,100%和96.01%,98.75%,均维持在较高水平。但当C/N降至2~1时,系统TN去除率降至71.10%,PO43--P去除率低至7.61%,系统脱氮除磷性能较差。同时,随着进水COD负荷的降低,系统同步短程硝化反硝化进程受到较大影响,好氧末NO2--N和NO3--N浓度逐渐增大,SNiD率由36.63%降至8.57%。此外,高通量测序结果表明,随着进水C/N的降低,系统内微生物物种丰富度和生物多样性逐渐降低,且系统内亚硝酸盐氧化菌(NOB,0.2%~1.7%)、聚磷菌(PAOs,11.4%~2.9%)和聚糖菌(GAOs,8.0%~3.4%)含量的变化,进一步解释了系统脱氮除磷性能变差的原因。(3)研究了SNiDPR-PED系统实现城市污水与硝酸盐废水同步处理的可行性。基于以上试验结果,为实现SNiDPR-PED系统对城市污水与硝氮废水的同时处理,以低C/N(约3.8)城市污水和人工模拟硝氮废水(约100 mg/L)为处理对象,通过降低曝气量(由1.0 L/min降至0.6 L/min)、再延长好氧时间(由150 min延长至180min)和缺氧时间(由180 min延长至420 min)的方式,逐步强化了SNiD和PED脱氮性能;此后,通过在缺氧段加入硝氮废水,研究了该系统实现城市污水与硝氮废水同时处理的可行性。试验结果表明,无外加碳源条件下,该系统可利用城市污水中有限的碳源,实现城市污水与硝氮废水的同时处理,TN去除率和PO43--P去除率分别为93.10%和99.99%;其中,PO43--P经SNiDPR去除,TN的去除主要是通过缺氧段PED来实现,PED的脱氮贡献达60.7%。高通量测序结果表明,Nitrospira(0.1-0.4%)含量低于Nitrosomonas(4.7-3.3%),保证了系统内好氧段稳定的短程硝化;好氧段亚硝酸盐积累率(NAR)约为99.62%,其在节约曝气量的同时也显着降低了系统内SNiD和后续PED作用的碳源需求量;Dechloromonas(8.5-5.6%)和Candidatus_Competibacter(9.1-11.3%)相对丰度较高,是促进厌氧段有机碳利用,实现内碳源储存的优势功能菌,保证了系统内脱氮除磷的效果。

董怡然[9](2020)在《重金属对A2N-IC系统影响及其机制研究》文中进行了进一步梳理传统活性污泥法处理工艺由于存在碳源竞争、泥龄矛盾、回流污泥硝酸盐影响厌氧效率等问题,出水水质难以达到日益严格的磷排放标准,且难以实现磷的回收。基于反硝化聚磷理论开发的双污泥-诱导磷结晶(A2N-IC)工艺将污水的生物处理和磷的化学回收结合起来,实现环保目标的同时还能回收磷资源。城镇污水中含有来源广泛的重金属离子,这些重金属离子的存在不仅可能影响双污泥系统的脱氮除磷效果,而且可能影响诱导磷结晶工艺的磷回收效果和磷回收产物品质。本文基于双污泥-诱导磷结晶工艺,分别研究了重金属Cd2+、Cu2+、Zn2+对生物处理单元双污泥系统的处理效果和化学处理单元诱导磷结晶系统的去除效率及结晶产物产生的影响,并通过吸附试验和化学平衡模拟对重金属产生影响的机理进行探究。对A2N-IC工艺的实际运行具有指导意义。研究结果如下:培养硝化污泥时,氨氮去除率由48.1%增长到94.4%,氨氮的去除和硝态氮的生成基本符合零级反应,88)8)8)8)8),3)=0.0023h-1。采用两阶段法培养反硝化聚磷污泥,第一阶段为厌氧/好氧阶段,培养的好氧聚磷菌(PAOs)对磷的去除率由22.77%增长到77.17%,聚磷量/释磷量约为1.27,好氧聚磷速率符合一级动力学方程,最大为1.03mg/(L·min)。第二阶段为厌氧/缺氧/好氧阶段,培养的反硝化聚磷菌(DPAOs)除磷量维持在20mg/L左右,缺氧聚磷量在总聚磷量中所占的百分比由42.2%增长到95%左右,说明反硝化聚磷菌在污泥中所占比例逐渐升高,缺氧聚磷速率最大为0.77mg/(L·min)。以双污泥系统为研究对象,探究了不同浓度重金属短期冲击和长期冲击对处理效果的影响。结果表明:Cd2+、Cu2+、Zn2+的高浓度短期冲击和低浓度长期冲击对系统中NH3-N、PO43--P、COD的去除均存在抑制作用,且整体抑制作用关系为Cu2+>Cd2+>Zn2+。Cd2+的抑制作用以短期急毒性为主,而Cu2+则以长期累积毒性为主。重金属主要通过抑制厌氧池中的硝化作用、缺氧池中的反硝化聚磷作用和好氧池中异养微生物降解COD的作用来抑制系统的处理效能,对N、P的去除抑制作用较强,对C的去除抑制作用较弱。用烧杯试验模拟诱导结晶反应过程,研究Ca/P摩尔比、晶种投加量、p H、重金属种类和浓度对磷回收效果及回收产物的影响。结果表明:磷去除率随Ca/P摩尔比的增大逐渐升高,但当Ca/P>1.67时升高不明显,随晶种投加量的增大先升高后降低,二者对HAP结晶过程磷回收率的影响较小。p H对磷去除率具有显着性影响,p H=8.5~9时反应最为迅速。升高重金属浓度对磷回收有抑制作用,抑制作用Zn2+>Cd2+>Cu2+;对重金属的去除有促进作用,重金属去除率关系为Cu2+>Zn2+>Cd2+,说明重金属能够在结晶产物中富集,影响产物品质。采用吸附试验和化学平衡模拟两种方式对重金属参与诱导HAP结晶过程进行研究,探究重金属影响结晶过程的机理。吸附试验结果表明:HAP晶体对溶液中的Cd2+、Cu2+、Zn2+均存在吸附作用,吸附量随HAP投加量的增大而增大,吸附过程符合一级动力学规律和“Langmuir”型等温吸附曲线,饱和吸附量分别为16.16、10.30、11.92 mg/g。HAP对混合溶液中三种重金属的吸附量分别为7.79、3.25、4.31mg/g,均未达到单种重金属的饱和吸附量,说明离子间相互拮抗,抑制吸附效果。用Visual MINTEQ对重金属与HAP的共沉淀过程进行模拟,结果表明:重金属主要通过消耗构晶离子OH-和PO43-抑制HAP的结晶过程。PO43-主要以重金属磷灰石的形式进行沉淀,溶液中的磷大部分进入杂质沉淀中,提高磷去除率的同时也会对磷的回收产生不利影响,造成结晶产物纯度大幅降低,产生毒性。

於蒙[10](2020)在《低C/N比污水强化碳源高效利用及深度脱氮除磷工艺研究》文中研究说明本研究采用一种新型的双污泥反硝化脱氮除磷工艺——A2/O-生物接触氧化(Biological Contact Oxidation,BCO),将聚磷菌和硝化菌分开培养,使得它们均能处于各自最有利的生长条件,在反硝化除磷过程中实现节能降耗,并能达到深度脱氮除磷的效果。而BCO反应器中微生物附着材料采用的是聚丙烯悬浮填料,N1、N2、N3三段串联运行,实现硝化反应的高效进行以及硝化菌菌群的筛选、菌群结构的不断优化;本研究先通过扬子津校区的低C/N比生活污水完成反应器的启动和试运行,之后采用人工配置的低C/N比废水,通过长期的运行和批次实验,对影响反应器碳源高效利用以及脱氮除磷效果的因素、作用机理以及微生物菌群结构进行探究,主要的研究内容和相关的结论如下:(1)BCO反应器在不添加活性污泥,依靠自然挂膜的情况下经过20 d左右挂膜基本完成,N1、N2、N3三段生物量和膜厚呈现差异性,每阶段逐渐降低,生物膜颜色有明显不同,最大生物量为993.26 mg/L,各阶段平均生物膜厚度为93.33 um、69.81 um和51.41 um,硝化菌以AOB为主;A2/O反应器活性污泥的沉降性能得到了较大的改善。SV 从 24%增加到了 33%,SVI 从 158 mL/g MLSS 下降到 97 mL/g MLSS,VSS/MLSS从0.60也逐渐增加到了 0.80。启动期间反应器最终可以实现COD、N和P的同步高效去除,COD、TN、的去除率分别为83.6%~96.5%和71.6%~81.6%,PO43--P的去除率波动较大,稳定后的去除率最高为100%。(2)乙酸钠、丙酸钠不同配比(乙酸钠、乙酸钠:丙酸钠=2:1、1:1、1:2、丙酸钠)的各阶段,COD的平均去除率在89.1%~92.1%,各阶段NH4+-N去除率在91.4%~100%,TN平均去除率分别为76.1%、80.7%、84.7%、82.5%和81.6%,碳源配比对COD的最终去除效果以及氨氮的去除效果影响不明显。但是对于厌氧COD吸收影响显着,厌氧段COD消耗量分别为155.0、154.8、239.5、206.3和204.6 mg/L。当乙酸钠、丙酸钠的配比为1:1时,厌氧段COD的吸收效果最好,此阶段释磷量达到最大为30.58 mg/L,但是除磷效果受多方面因素的影响还有待强化。(3)温度对释磷效果和反硝化脱氮除磷有很大的影响,比释磷速率(SPRR)、比反硝化速率(SDNR)以及比吸磷速率(SPUR)都随着温度的上升而增大,25℃时各项比速率分别为 18.8 mgPO43--P/(g MLSS·h)、11 mgPO43--P/(g MLSS·h)和 9.6 mgNO3--N/(g MLSS·h),此时除磷效果最好,磷出水浓度小于0.5 mg/L;比释磷速率和比吸磷速率受温度影响的温度系数分别为1.073和1.044。(4)SRT缩短到6 d后,出水P浓度从不能达标排放降低至几乎为0,基于EDS元素定量分析,缺氧污泥P的wt%为11.63%,同时PHB染色表明厌氧释磷阶段聚磷菌发生了 PHB的合成;Ploy-P染色表明缺氧阶段微生物大量吸磷。(5)外碳源COD和内碳源PHB、GLY的转化与C、N、P等基质的降解联系十分的紧密,各基质的变化过程体现了以反硝化除磷为主体的代谢途径。系统经过长期运行,DPAOs占PAOs的比例约60.71%~86.86%,远高于接种污泥的3.26%,其中乙酸钠:丙酸钠=1:1时DPAOs占比最高。(6)本研究中建立的COD去除动力学模型中,COD去除速率常数KAn≈0.00092 L/g·h,厌氧出水浓度计算模型为CAn=(Cinf+rCeff)/(0.00092XAntAn+1+r),最终出水浓度计算模型为 Ceff=((0.00092XAntAn+1+r)CAn-Cinf)/r。(7)经反应器驯化后的污泥其菌群多样性和丰富程度下降,但是菌群的富集程度增加。在 A2/O 反应器中 Pseudomonas、Dechloromonas、Thauera、Flavobacterium、unclassifiedRhodocyclaceae、norankRhodocyclaceae、norankAcinetobact、CandidatusMicrothrix等具有反硝化聚磷功能的菌群在反应从接种污泥的3.63%分别上升为10.08%、13.09%、13.19%、12.51%、17.87%;BCO反应器3个格室中硝化菌总占比分别为 4.28%、28.30%和 17.61%;而 Thauera、Comamonaas、Zoogloea 和 Azospira等具有外源反硝化功能的菌群从初始的24.96%降至6.23%~13.58%。

二、城市污水生物脱氮除磷工艺研究进展(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、城市污水生物脱氮除磷工艺研究进展(论文提纲范文)

(1)基于气升式微压双循环多生物相反应器的寒区城市污水处理性能及机理研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 城市污水处理技术现状
        1.2.1 城市污水处理技术发展
        1.2.2 常用城市污水生物处理工艺
        1.2.3 城市污水处理工艺存在的问题
        1.2.4 低温城市污水处理技术
        1.2.5 低碳氮比城市污水处理技术
    1.3 生物脱氮除磷技术研究
        1.3.1 传统生物脱氮除磷理论
        1.3.2 新型污水生物脱氮除磷技术
    1.4 循环流生物反应器研究及应用
    1.5 污水生物处理反应器流场CFD数值模拟研究
    1.6 研究目的、意义、内容及技术路线
        1.6.1 研究目的、意义及内容
        1.6.2 研究技术路线
        1.6.3 创新点
第2章 试验材料和方法
    2.1 试验装置
        2.1.1 AL-MPDR实验室试验装置
        2.1.2 AL-MPDR中试试验装置
    2.2 试验设备与材料
        2.2.1 主要仪器设备
        2.2.2 主要试剂
        2.2.3 试验用水
    2.3 分析项目与方法
        2.3.1 常规分析项目
        2.3.2 非常规分析项目
        2.3.3 微生物群落高通量测序分析
        2.3.4 相关参数计算方法
    2.4 试验方案
        2.4.1 AL-MPDR流场特性研究方案
        2.4.2 污染物同步去除性能及机理研究方案
        2.4.3 低温试验研究方案
        2.4.4 低C/N试验研究方案
        2.4.5 中试性能研究方案
第3章 AL-MPDR流场特性及污染物同步去除机理研究
    3.1 引言
    3.2 AL-MPDR构建
    3.3 反应器内流场特性研究
        3.3.1 反应器内液相流态模拟
        3.3.2 反应器内液相流态清水验证试验
        3.3.3 反应器内气液传质特性
        3.3.4 反应器内溶解氧分布规律
        3.3.5 反应器内污泥浓度分布规律
    3.4 反应器污染物同步去除性能及机制分析
        3.4.1 不同曝气强度下污染物同步去除效果
        3.4.2 不同HRT下污染物同步去除效果
        3.4.3 反应器内OUR、TTC、EPS分布特征
        3.4.4 反应器内有机物降解规律分析
        3.4.5 反应器内氮的转化规律分析
    3.5 反应器内微生物群落特征及代谢功能分析
        3.5.1 微生物群落丰度和多样性
        3.5.2 微生物群落差异性
        3.5.3 微生物群落组成
        3.5.4 微生物功能及代谢特性
    3.6 本章小结
第4章 低温对AL-MPDR污染物同步去除性能的影响及机制
    4.1 引言
    4.2 反应器运行控制策略
    4.3 污染物去除性能
        4.3.1 有机物的去除
        4.3.2 氮的去除及脱氮机制分析
        4.3.3 磷的去除
    4.4 反应器污泥生化性能及菌群特性分析
        4.4.1 TTC脱氢酶活性变化
        4.4.2 胞外聚合物特性变化
        4.4.3 微生物群落与功能分析
    4.5 本章小结
第5章 低C/N对 AL-MPDR污染物同步去除性能的影响及机制
    5.1 引言
    5.2 不同低C/N污染物去除性能
        5.2.1 有机物的去除
        5.2.2 氮的去除
        5.2.3 磷的去除
    5.3 不同低C/N反应器污泥性能及菌群特性分析
        5.3.1 污泥沉降性能
        5.3.2 污泥形态结构
        5.3.3 污泥胞外聚合物
        5.3.4 微生物菌群特性
    5.4 本章小结
第6章 AL-MPDR处理城市污水中试性能研究
    6.1 引言
    6.2 污水处理效果
        6.2.1 运行期间水温变化
        6.2.2 SS的去除
        6.2.3 COD的去除
        6.2.4 NH_4~+-N、TN的去除
        6.2.5 TP的去除
    6.3 AL-MPDR内 MLSS和 DO的变化
        6.3.1 MLSS变化
        6.3.2 DO变化
    6.4 AL-MPDR中试装置微生物群落分析
        6.4.1 装置内微生物群落分布特征
        6.4.2 温度对微生物群落分布特征影响
        6.4.3 AL-MPDR功能菌群特征分析
    6.5 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
作者简介及攻读博士期间取得的科研成果
致谢

(2)氧化沟型A2/O工艺反应器流态及氮磷去除特性的研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 我国水资源现状
        1.1.2 水体中氮磷的来源
    1.2 污水生物脱氮除磷技术
        1.2.1 生物除磷原理
        1.2.2 生物脱氮原理
        1.2.3 生物脱氮除磷影响因素
        1.2.4 生物脱氮除磷中存在的问题
    1.3 A~2/O工艺的应用与发展
        1.3.1 A~2/O工艺
        1.3.2 A~2/O的改良工艺
        1.3.3 A~2/O工艺国内外研究现状
    1.4 氧化沟型A~2/O工艺
    1.5 氧化沟流态研究现状
    1.6 西安市第十污水处理厂概况
        1.6.1 污水处理厂简介
        1.6.2 氧化沟型A~2/O工艺设计参数
    1.7 课题的研究目的和内容
        1.7.1 研究目的和意义
        1.7.2 主要研究内容
2 试验材料与方法
    2.1 流态试验与方法
        2.1.1 试验测试断面
        2.1.2 流速测定方法
    2.2 水质监测指标及测试方法
        2.2.1 监测指标及点位
        2.2.2 分析方法
    2.3 污泥活性检测方法
        2.3.1 磷活性的测定
        2.3.2 挥发性脂肪酸(VFA)测定
        2.3.3 硝化活性的测定
3 结果与分析
    3.1 氧化沟型A~2/O工艺处理效果
        3.1.1 工艺稳定运行阶段进出水水质
        3.1.2 相关性分析
        3.1.3 小结
    3.2 氮磷沿程变化
        3.2.1 磷的沿程变化
        3.2.2 氮的沿程变化
        3.2.3 小结
    3.3 污泥活性测定
        3.3.1 硝化速率试验测定结果
        3.3.2 磷活性分析
        3.3.3 小结
    3.4 流态试验
        3.4.1 流速分布测定
        3.4.2 数据计算及分析
        3.4.3 小结
4 结论
5 参考文献
6 附录部分
7 致谢

(3)基于SNAD的新型工艺用于城市污水脱氮除磷的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 生物脱氮除磷的基本原理
        1.2.1 生物脱氮基本原理
        1.2.2 生物除磷基本原理
    1.3 传统生物脱氮除磷技术
        1.3.1 A~2/O(厌氧/缺氧/好氧)工艺
        1.3.2 改良Bardenpho工艺
        1.3.3 UCT及改良UCT工艺
        1.3.4 序批式活性污泥法(SBR)脱氮工艺
    1.4 生物脱氮除磷新工艺的研究进展
        1.4.1 生物脱氮新工艺的研究进展
        1.4.2 基于厌氧氨氧化的生物脱氮工艺
        1.4.3 生物除磷新工艺的研究进展
    1.5 本课题的研究目的、内容及技术路线
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究内容
        1.5.3 技术路线
2 实验材料与方法
    2.1 实验反应器
    2.2 实验材料
        2.2.1 接种污泥
        2.2.2 实验藻种
        2.2.3 实验进水水质
        2.2.4 实验试剂及仪器
    2.3 检测项目与分析方法
        2.3.1 化学分析方法及计算公式
        2.3.2 藻种的保存与扩大
        2.3.3 藻种分析项目及方法
        2.3.4 响应曲面法的设计及分析
        2.3.5 影响因素批式实验
        2.3.6 DNA提取,高通量测序与分析
3 SNADP工艺同步处理氮磷的研究以及其在城市污水中的运用
    3.1 引言
    3.2 实验内容与各阶段运行工况
        3.2.1 实验内容
        3.2.2 各阶段运行工况
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 SNADP工艺启动与条件优化
        3.3.2 水解酸化(ANHA)反应器的启动
        3.3.3 ANHA-SNADP耦合反应器处理模拟和实际城市污水
        3.3.4 微生物分析
    3.4 本章小结
4 ASNAD工艺同步处理氮磷的研究以及其在城市污水中的运用
    4.1 引言
    4.2 实验内容与各阶段运行工况
        4.2.1 实验内容
        4.2.2 各阶段运行工况
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 响应曲面法优化条件及验证实验
        4.3.2 ANHA-ASNAD工艺处理城市污水的运行效果
        4.3.3 微生物分析
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢

(4)文昌市龙楼镇区污水处理厂工艺设计研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外城镇污水处理现状
        1.2.1 国内外污水处理技术的发展
        1.2.2 小城镇污水处理厂现状
    1.3 城镇污水处理工艺的研究与应用现状
        1.3.1 城镇污水处理工艺研究现状
        1.3.2 污水脱氮除磷工艺应用现状
        1.3.2.1 生物脱氮工艺
        1.3.2.2 生物除磷工艺
        1.3.2.3 同步脱氮除磷工艺
    1.4 本课题研究目的和内容
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 技术路线
第2章 龙楼镇区污水水量与水质预测研究
    2.1 镇区概况
        2.1.1 镇区概况及自然条件
        2.1.2 镇区排水系统现状与规划
    2.2 污水预测及设计规模确定
        2.2.1 污水量预测方法概述
        2.2.2 镇区污水水量预测
    2.3 镇区污水水质预测
        2.3.1 近期水质预测
        2.3.2 进水水质预测
    2.4 本章小结
第3章 污水处理工艺的研究
    3.1 污水二级处理工艺初选
        3.1.1 初选工艺介绍
        3.1.2 初选工艺比较
    3.2 污水处理工艺方案确定
        3.2.1 研究依据
        3.2.2 污水处理工艺方案选择
        3.2.3 AAO工艺参数试验分析
        3.2.4 高密度沉淀池工艺参数试验分析
        3.2.5 污水处理构筑物及主要工艺参数确定
    3.3 本章小结
第4章 污水厂污泥处理与处置研究
    4.1 污泥处理工艺方案论证
        4.1.1 污泥量及污泥来源
        4.1.2 污泥处理的要求
        4.1.3 污泥处理工艺方案选择
        4.1.4 污泥性状分析
        4.1.5 污泥处理主要工艺参数确定
    4.2 污泥处置工艺方案论证
        4.2.1 污泥处置常用方法简介
        4.2.2 污泥处置的论证
    4.3 本章小结
第5章 结论与建议
    5.1 结论
    5.2 建议
参考文献
附图
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(5)基于微筛截留-厌氧发酵的城镇污水/污泥碳源反硝化利用研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 能源和环境压力限制污水处理行业可持续发展
        1.1.2 碳源不足制约城镇污水脱氮效能提升
        1.1.3 开发污水/污泥碳源符合污水处理可持续发展需求
    1.2 城镇污水碳源分配利用特性及研究进展
        1.2.1 城镇污水的碳源组成
        1.2.2 污水碳源的分配利用特性
    1.3 碳源反硝化利用特性及研究进展
        1.3.1 污水碳源的反硝化利用特性
        1.3.2 常用外加碳源的反硝化利用特性
        1.3.3 污泥发酵液的反硝化利用特性
    1.4 碳源开发技术研究进展
        1.4.1 基于物理沉降的碳源开发技术
        1.4.2 基于化学强化的碳源开发技术
        1.4.3 基于生物转化的碳源开发技术
        1.4.4 微筛截留工艺的研究进展
    1.5 生命周期评价在污水处理中的应用
        1.5.1 生命周期评价在污水处理中的作用
        1.5.2 污水/污泥处理工艺的生命周期评价
    1.6 研究内容和技术路线
        1.6.1 研究目的及意义
        1.6.2 研究内容
        1.6.3 技术路线
第2章 材料与方法
    2.1 实验材料与设备
        2.1.1 实验用水及剩余污泥性质
        2.1.2 实验装置
        2.1.3 实验仪器与试剂
    2.2 试验设计
        2.2.1 污水碳源组成及分配利用特性研究
        2.2.2 颗粒碳源的微筛截留条件优化及效果分析
        2.2.3 截留碳源厌氧发酵产酸效能研究
        2.2.4 截留碳源与剩余污泥共发酵产酸效能研究
    2.3 分析测试方法
        2.3.1 常规分析指标及测试方法
        2.3.2 其他分析项目及测试方法
        2.3.3 市政碳源组成特征分析
        2.3.4 污水碳源的硝酸盐利用特性分析
        2.3.5 水解-产酸动力学
        2.3.6 高通量测序及群落结构分析
        2.3.7 其他指标计算
第3章 污水碳源微筛截留条件优化及效能分析
    3.1 引言
    3.2 污水碳源组成及反硝化利用特性分析
        3.2.1 城镇污水碳源组成特征分析
        3.2.2 污水/污泥碳源的反硝化利用特性分析
        3.2.3 污水碳源在A~2O工艺中的分配和利用特性分析
    3.3 颗粒碳源的微筛截留条件优化及效果分析
        3.3.1 颗粒碳源的微筛截留条件优化
        3.3.2 优化微筛截留对污水碳源分配转化特性的影响
    3.4 颗粒碳源微筛截留的物料平衡及能耗分析
        3.4.1 基本假设及估算依据
        3.4.2 微筛截留对生物处理单元物料平衡的影响
        3.4.3 微筛截留对生物处理单元能耗变化的影响
    3.5 本章小结
第4章 截留碳源厌氧发酵产酸效能研究
    4.1 引言
    4.2 截留碳源厌氧发酵产酸效能分析
        4.2.1 截留碳源的产酸特性
        4.2.2 截留碳源的水解特性
        4.2.3 截留碳源厌氧发酵过程中的微生物群落结构
    4.3 初始碱调节对截留碳源产酸效能的提升效果
        4.3.1 不同初始碱条件下截留碳源的产酸效能
        4.3.2 不同初始碱条件下截留碳源的水解及产甲烷特性
        4.3.3 碱性发酵对截留碳源特性的影响
        4.3.4 截留碳源碱性发酵过程中的微生物群落结构
    4.4 截留碳源厌氧发酵产酸效能评估
        4.4.1 截留碳源厌氧发酵产酸的物料平衡
        4.4.2 截留碳源厌氧发酵产酸的能耗估算
    4.5 本章小结
第5章 截留碳源与剩余污泥共发酵产酸效能研究
    5.1 引言
    5.2 截留碳源与剩余污泥共发酵水解产酸效果分析
        5.2.1 共发酵对产酸效果及挥发酸组分变化的影响
        5.2.2 共发酵对多糖蛋白水解效率的影响
        5.2.3 共发酵产酸过程中甲烷累积量及p H变化
    5.3 共发酵过程的微生物群落结构分析
        5.3.1 微生物群落多样性
        5.3.2 微生物群落结构及功能菌群
        5.3.3 功能微生物与环境因子的互作机制
    5.4 截留碳源与剩余污泥共发酵产酸效能评估
        5.4.1 共发酵系统的物料平衡
        5.4.2 共发酵系统的能耗分析
    5.5 本章小结
第6章 微筛截留-厌氧发酵工艺碳源供给效率及生命周期评价
    6.1 引言
    6.2 碳源供给效率评价
        6.2.1 碳源供给效率模型构建及参数分析
        6.2.2 微筛截留-厌氧发酵的碳源供给效率评价
        6.2.3 不同污水/污泥处理方案适用模式分析
    6.3 微筛截留-厌氧发酵工艺的生命周期评价
        6.3.1 生命周期模型构建与数据收集
        6.3.2 污水/污泥处理阶段的清单分析
        6.3.3 生命周期结果评价
    6.4 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 不足与展望
参考文献
攻读学位期间取得的科研成果
致谢

(6)城镇污水生物脱氮除磷工艺存在问题的调控措施(论文提纲范文)

1 生物脱氮除磷机理
2 生物脱氮除磷工艺
3 生物脱氮除磷工艺存在的问题
    3.1 进水水质水量多变、碳源不足
    3.2 不同菌属微生物的相互竞争
    3.3 工艺条件影响生物活性
    3.4 污泥膨胀
    3.5 生物泡沫
4 生物脱氮除磷工艺调控措施
    4.1 调整工艺运行条件
    4.2 改造工艺结构
    4.3 强化生物脱氮除磷
5 结论与展望

(7)城市污水处理厂能耗影响因素分析及节能环保措施研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 我国水环境现状及污水处理厂能耗研究现状
        1.1.1 我国水环境现状
        1.1.2 国内污水处理厂的能耗研究现状
        1.1.3 国外污水处理厂的能耗研究现状
    1.2 城市污水处理厂运行成本分析
        1.2.1 污水处理厂各生产运行指标分析
        1.2.2 污水处理厂设备运行管理及维护措施分析
        1.2.3 污水处理厂工艺运行管理分析
    1.3 课题研究的目的及意义
    1.4 课题研究的主要内容
第二章 城市污水处理厂主要处理工艺及能耗点分析评价
    2.1 污水处理厂主要处理工艺及能耗点分析
        2.1.1 厌氧好氧法工艺及能耗点分析
        2.1.2 生物脱氮除磷工艺及能耗点分析
        2.1.3 氧化沟工艺及能耗点分析
        2.1.4 序批式活性污泥工艺及能耗点分析
        2.1.5 循环式活性污泥工艺及能耗点分析
    2.2 小结
第三章 城市污水处理厂各处理单元设备能耗情况及影响因素分析
    3.1 污水处理厂概况
    3.2 预处理单元设备能耗情况及影响因素分析
    3.3 二级生化处理单元设备能耗情况及影响因素分析
    3.4 污泥处理单元设备能耗情况及影响因素分析
    3.5 小结
第四章 节能降耗措施关键技术研究及实施
    4.1 工艺方面的节能措施研究
    4.2 设备方面的节能措施研究
        4.2.1 提升泵系统节能措施研究
        4.2.2 曝气系统节能措施研究
        4.2.3 污泥脱水系统节能措施研究
        4.2.4 其他节能降耗措施研究
    4.3 结论
第五章 结论及展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献

(8)厌氧/好氧/缺氧SNiDPR-PED系统同时处理城市污水与硝氮废水的性能研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 课题研究背景及意义
        1.2.1 研究背景
        1.2.2 研究意义
    1.3 生物脱氮现状概述
        1.3.1 传统生物脱氮技术
        1.3.2 短程硝化-反硝化技术
        1.3.3 同步硝化反硝化技术
    1.4 生物除磷现状概述
        1.4.1 强化生物除磷技术
        1.4.2 反硝化除磷技术
    1.5 课题的研究内容
第二章 试验材料与方法
    2.1 试验用水与接种污泥
        2.1.1 试验用水
        2.1.2 接种污泥
    2.2 试验装置与仪器
        2.2.1 主反应器SBR
        2.2.2 试验主要仪器设备
    2.3 试验分析项目与检测方法
        2.3.1 常规水质指标检测方法
        2.3.2 糖原的检测方法
        2.3.3 PHAs的检测方法
        2.3.4 微生物种群多样性分析方法
    2.4 计算方法
        2.4.1 CODins计算方法
        2.4.2 CODins率计算方法
        2.4.3 NAR计算方法
        2.4.4 SNiD率计算方法
        2.4.5 PED率的计算方法
第三章 曝气量和缺氧时间协同作用下实现SNiDPR-PED系统的优化运行
    3.1 材料与方法
        3.1.1 试验装置与运行工序
        3.1.2 试验用水与接种污泥
        3.1.3 检测方法
    3.2 SNiDPR-PED系统的优化运行特性
        3.2.1 SNiDPR-PED系统的COD去除特性
        3.2.2 SNiDPR-PED系统的除磷特性
        3.2.3 SNiDPR-PED系统的硝化特性
        3.2.4 SNiDPR-PED系统的脱氮特性
    3.3 SNiDPR-PED系统典型周期内基质浓度变化分析
    3.4 本章小结
第四章 进水C/N对 SNiDPR-PED系统脱氮除磷性能的影响
    4.1 材料与方法
        4.1.1 试验装置与运行工序
        4.1.2 试验用水与接种污泥
        4.1.3 检测方法
    4.2 不同进水C/N对 SNiDPR-PED系统的影响
        4.2.1 不同进水C/N对 SNiDPR-PED系统COD去除情况的影响
        4.2.2 不同进水C/N对 SNiDPR-PED系统除磷性能的影响
        4.2.3 不同进水C/N对 SNiDPR-PED系统硝化性能的影响
        4.2.4 不同进水C/N对 SNiDPR-PED系统脱氮性能的影响
    4.3 不同进水C/N条件下SNiDPR-PED系统典型周期内基质浓度变化对比分析
    4.4 不同进水C/N条件下SNiDPR-PED系统中微生物菌群分析
        4.4.1 不同进水C/N条件下SNiDPR-PED系统中微生物菌群多样性分析
        4.4.2 不同进水C/N条件下SNiDPR-PED系统中微生物菌群结构分析
    4.5 本章小结
第五章 SNiDPR-PED系统同时处理低C/N城市污水与硝氮废水的运行特性
    5.1 材料与方法
        5.1.1 试验装置与运行工序
        5.1.2 试验用水与接种污泥
        5.1.3 检测方法
    5.2 SNiDPR-PED系统的长期运行特性
        5.2.1 SNiDPR-PED系统的COD去除特性
        5.2.2 SNiDPR-PED系统的除磷特性
        5.2.3 SNiDPR-PED系统的硝化特性
        5.2.4 SNiDPR-PED系统的脱氮特性
    5.3 SNiDPR-PED系统实现低C/N城市污水与硝氮废水同步去除的典型周期内基质浓度变化分析
    5.4 SNiDPR-PED系统内氮去除途径分析
    5.5 SNiDPR-PED系统中微生物菌群分析
        5.5.1 SNiDPR-PED系统中微生物菌群多样性分析
        5.5.2 SNiDPR-PED系统中微生物菌群结构分析
    5.6 SNiDPR-PED系统同时处理低C/N城市污水与硝氮废水的可行性分析
    5.7 SNiDPR-PED系统潜在应用分析
    5.8 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢

(9)重金属对A2N-IC系统影响及其机制研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 污水生物脱氮除磷技术国内外研究现状
        1.2.1 生物脱氮理论
        1.2.2 生物除磷理论
        1.2.3 传统生物脱氮除磷工艺
        1.2.4 传统生物脱氮除磷工艺的不足
        1.2.5 反硝化聚磷理论
    1.3 污水中磷回收技术的研究现状
        1.3.1 混凝沉淀法
        1.3.2 吸附法
        1.3.3 离子交换法
        1.3.4 诱导结晶法
    1.4 重金属对脱氮除磷效果的影响
        1.4.1 重金属在污水中的分布
        1.4.2 重金属对活性污泥法脱氮除磷的影响
        1.4.3 重金属对诱导结晶过程的影响
    1.5 课题的研究目的意义、内容及技术路线
        1.5.1 研究目的与意义
        1.5.2 研究内容
        1.5.3 技术路线
第二章 试验装置与分析方法
    2.1 试验装置及仪器
        2.1.1 试验装置
        2.1.2 主要仪器设备
    2.2 试验分析项目及检测方法
        2.2.1 常规水质监测项目及方法
        2.2.2 重金属浓度的测定方法
第三章 重金属对双污泥系统的影响
    3.1 引言
    3.2 污泥的驯化培养
        3.2.1 硝化污泥的驯化方案及特性
        3.2.2 反硝化聚磷污泥的驯化方案及特性
    3.3 重金属短期冲击对双污泥系统处理效果的影响
        3.3.1 Cd~(2+)短期冲击对出水NH_3-N、PO_4~(3-)-P、COD的影响
        3.3.2 Cu~(2+)短期冲击对出水NH_3-N、PO_4~(3-)-P、COD的影响
        3.3.3 Zn~(2+)短期冲击对出水NH_3-N、PO_4~(3-)-P、COD的影响
    3.4 重金属长期冲击对双污泥系统处理效果的影响
        3.4.1 Cd~(2+) 、Cu~(2+)、Zn~(2+)长期冲击对系统NH_3-N处理效果的影响
        3.4.2 Cd~(2+) 、Cu~(2+)、Zn~(2+)长期冲击对系统PO_4~(3-)-P处理效果的影响
        3.4.3 Cd~(2+) 、Cu~(2+)、Zn~(2+)长期冲击对系统COD处理效果的影响
    3.5 本章小结
第四章 重金属对HAP诱导结晶磷回收的影响
    4.1 引言
    4.2 Ca/P摩尔比对HAP结晶过程的影响
    4.3 晶种投加量对HAP结晶过程的影响
    4.4 pH值对HAP结晶过程的影响
    4.5 重金属浓度对HAP结晶过程的影响
        4.5.1 重金属浓度对HAP结晶过程中磷去除率的影响
        4.5.2 重金属浓度对HAP结晶过程中重金属去除率的影响
        4.5.3 混合重金属对磷去除率和重金属去除率的影响
    4.6 本章小结
第五章 重金属对A_2N-IC系统的影响机理
    5.1 引言
    5.2 重金属在HAP表面的吸附作用
        5.2.1 HAP对 Cd~(2+)的吸附作用
        5.2.2 HAP对 Cu~(2+)的吸附作用
        5.2.3 HAP对 Zn~(2+)的吸附作用
        5.2.4 HAP对混合重金离子的吸附作用
    5.3 重金属与HAP的共沉淀作用
        5.3.1 模拟Cd~(2+)参与HAP结晶反应的过程
        5.3.2 模拟Cu~(2+)参与HAP结晶反应的过程
        5.3.3 模拟Zn~(2+)参与HAP结晶反应的过程
        5.3.4 模拟混合重金属同时参与HAP结晶反应的过程
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 建议与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文

(10)低C/N比污水强化碳源高效利用及深度脱氮除磷工艺研究(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 反硝化除磷技术及研究进展
        1.2.1 传统生物脱氮理论
        1.2.2 传统生物除磷理论
        1.2.3 反硝化脱氮除磷理论
        1.2.4 反硝化脱氮除磷工艺及研究现状
    1.3 本课题的研究内容及研究目的
        1.3.1 本课题的研究内容
        1.3.2 本课题的研究目的
    1.4 本课题的技术路线
    1.5 本课题的特色
第2章 试验材料与方法
    2.1 试验用水与水质
    2.2 实验装置与工艺流程
        2.2.1 A~2/O-BCO双污泥反硝化除磷系统
        2.2.2 BCO反应器填料性能
        2.2.3 批次实验装置
    2.3 试验仪器和设备
    2.4 分析项目及检测方法
        2.4.1 常规分析项目及检测方法
        2.4.2 其他分析项目及检测方法
第3章 A~2/O-BCO系统的启动及试运行
    3.1 概述
    3.2 BCO反应器的挂膜启动
        3.2.1 生物填料及挂膜方式的选择
        3.2.2 硝化特性批次实验
    3.3 A~2/O反应器活性污泥的驯化
        3.3.1 活性污泥性能变化
        3.3.2 DO、ORP、pH沿程变化
    3.4 A~2/O-BCO反应器启动阶段脱氮除磷特性分析
        3.4.1 有机物的去除特性
        3.4.2 氮的去除特性
        3.4.3 磷的去除特性
    3.5 本章小结
第4章 A~2/O-BCO系统对低C/N污水处理效果的影响因素探究
    4.1 概述
    4.2 碳源类型对A~2/O-BCO系统脱氮除磷的影响探究
        4.2.1 乙酸钠、丙酸钠配比对COD的影响
        4.2.2 乙酸钠、丙酸钠配比对脱氮的影响
        4.2.3 乙酸钠、丙酸钠配比对除磷的影响
    4.3 温度对A~2/O-BCO系统脱氮除磷的影响探究
        4.3.1 不同温度下C、N、P的去除特性分析
        4.3.2 不同温度下反硝化除磷速率分析
        4.3.3 温度系数分析
    4.4 A~2/O-BCO系统强化脱氮除磷及优化运行
        4.4.1 基于缩短SRT的强化运行效果分析
        4.4.2 基于活性污泥EDS的探究
        4.4.3 基于聚磷菌细胞内物质(PHB和Ploy-P颗粒)的探究
    4.5 本章小结
第5章 A~2/O-BCO工艺对低C/N污水碳源高效利用的机理探究
    5.1 概述
    5.2 物料平衡分析
        5.2.1 物料平衡原理
        5.2.2 碳、氮、磷平衡分析方法
        5.2.3 物料变化及分布
    5.3 基质转化利用特性及除磷性能评估
        5.3.1 批次实验安排及理论计算
        5.3.2 基质转化利用特性
        5.3.3 反硝化除磷性能评估
    5.4 COD去除动力学模型
    5.5 本章小结
第6章 A~2/O-BCO工艺对低C/N污水碳源高效利用的菌群结构探究
    6.1 概述
    6.2 样品选择及测序数据预处理
        6.2.1 测序样品的选择
        6.2.2 测序数据预处理
    6.3 菌群结构比较
        6.3.1 微生物多样性分析
        6.3.2 菌群相似性分析
    6.4 主要功能菌分析
    6.5 本章小结
第7章 结论
建议与展望
参考文献
在学期间发表的学术论文与研究成果
致谢

四、城市污水生物脱氮除磷工艺研究进展(论文参考文献)

  • [1]基于气升式微压双循环多生物相反应器的寒区城市污水处理性能及机理研究[D]. 艾胜书. 吉林大学, 2021(01)
  • [2]氧化沟型A2/O工艺反应器流态及氮磷去除特性的研究[D]. 阿荣汉. 西安建筑科技大学, 2021(01)
  • [3]基于SNAD的新型工艺用于城市污水脱氮除磷的研究[D]. 马士琪. 大连理工大学, 2021(01)
  • [4]文昌市龙楼镇区污水处理厂工艺设计研究[D]. 桑林林. 扬州大学, 2021(08)
  • [5]基于微筛截留-厌氧发酵的城镇污水/污泥碳源反硝化利用研究[D]. 段燕青. 太原理工大学, 2021(01)
  • [6]城镇污水生物脱氮除磷工艺存在问题的调控措施[J]. 蒙小俊,王秋利,龚晓松. 工业水处理, 2020(08)
  • [7]城市污水处理厂能耗影响因素分析及节能环保措施研究[D]. 焦煜涵. 西北大学, 2020(02)
  • [8]厌氧/好氧/缺氧SNiDPR-PED系统同时处理城市污水与硝氮废水的性能研究[D]. 巩秀珍. 青岛大学, 2020
  • [9]重金属对A2N-IC系统影响及其机制研究[D]. 董怡然. 东南大学, 2020
  • [10]低C/N比污水强化碳源高效利用及深度脱氮除磷工艺研究[D]. 於蒙. 扬州大学, 2020(04)

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城市污水生物脱氮除磷研究进展
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