厌氧氨氧反应器性能研究【开题报告】

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1、毕业论文开题报告环境科学厌氧氨氧反应器性能研究一、选题的背景和意义废水生物脱氮，防止水体富营养化是水污染控制领域的一个研究重点。传统的生物脱氮采用硝化和反硝化相结合的生物方法，但所涉及的工艺流程长、成本高(能耗高，需添加有机碳源)。上世纪九十年代发现的厌氧氨氧化技术核心是以氨为电子供体，亚硝酸盐为电子受体，产物为氮气的生物反应。由于参加该过程的微生物是自养型微生物，无需添加有机碳源，无需氧气参与，产碱量为零，同时还能减轻二次污染，故而成为目前最经济的生物脱氮工艺。然而目前厌氧氨氧化的实际应用还受制于其漫长的启动阶段

2、，其原因在于厌氧氨氧化细菌的生长速率很低，以及单位氨氮生成的生物量很低，污泥倍增时间为11d，此外，一部分微生物被出水洗出给该工艺的正常运行带来较大障碍ANAMMOX反应器的启动过程实质是厌氧氨氧化菌的活化和扩增过程，对装置投入正常工作举足轻重。但是，由于ANAMMOX菌生长缓慢，倍增时间长达11d，因此，ANAMMOX反应器的启动方法成为众多学者研究的重点。研究结果表明，可以采用多种不同的反应器和种泥进行反应器的启动[4]。厌氧折流板反应器(ABR)是McCarty教授于1982年提出的一种高教厌氧处理工艺。它实

3、质上是串流数个升流式污泥悬浮反应器。ABR具有结构简单、生物截留能力强、处理效果好、运行管理方便等优点，是一种中、低浓度工业废水的经济有效的处理方法，具有很高的推广价值[5]。本课题通过实验研究ABR反应器的性能。二、研究主要内容（含论文提纲）1试验装置与工艺流程本实验采用的ABR反应器规格为600mm×120mm×300mm，总容积21.6L，有效体积为13.5L。反应器每格室升降流向格间宽度比为5∶1,折流板导向角为45°。采用恒流蠕动泵控制进水量从而控制水力停留时间(hydraulicretentiontim

4、e,HRT)[11]。2试验用水水质反应器进水为模拟废水，其组成为：KH2PO410mg·L-1，CaCl2·2H2O5.6mg·L-1，MgSO4·7H2O300mg·L-1,KHCO31250mg·L-1，微量元素浓缩液Ⅰ、Ⅱ各1.25ml·L-1。其中，微量元素浓缩液Ⅰ的组成为EDTA5mg·L-1，FeSO45mg·L-1；而微量元素浓缩液Ⅱ组成为EDTA15mg·L-1，H3BO40.014mg·L-1，MnCl2·4H2O0.99mg·L-1，CuSO4·5H2O0.25mg·L-1，ZnSO4·7H2

5、O0.43mg·L-1，NiCl2·6H2O0.19mg·L-1，NaMoO4·2H2O0.22mg·L-1，NaSeO4·10H2O0.21mg·L-1。NH4+-N和NO2--N用(NH4)2SO42和NaNO2按需添加。配好后的合成废水pH范围为7.7-8.4。3试验方法接种污泥为普通好氧活性污泥（取自杭州市四堡污水处理厂曝气池，直接将其转入到厌氧状态进行培养）。Anammox反应中氨氮与亚硝酸氮的理论反应比值为1:1.32。防止亚硝酸对于反应器的抑制作用，为避免亚硝酸氮基质抑制，设置进水氨氮与亚硝酸氮的比值

6、为1:1。正式启动厌氧氨氧化反应器。在启动过程中，水力停留时间(HRT)保持不变24h。每两天取样测定一次，测定氨氮、亚硝基氮和总氮。注意pH和温度控制，无光、无氧。加大反应器负荷的依据是出水氨浓度。当出水NO2浓度接近于20mg/L时，2种物质浓度以每次28mg/L的梯度提高[3]。三、拟采取的研究方法、研究手段及技术路线、实验方案等本研究主要以定量试验为主，在查阅大量相关文献的基础上，结合实验获得的数据，进行分析对比，研究ABR反应器的性能及影响因素。主要的研究方法为：1）文献阅读法。通过查阅第二手文献，掌握A

7、BR反应器技术发展现状，了解ABR反应器的实验流程。2）实验分析法。本研究根据实验测定氮元素，分析ABR反应器的性能。3）对比分析法。本研究通过对实验数据得出的结论与文献资料对比分析，比较ABR反应器性能。四、参考文献[1]ShouQingNi,Bao-YuGao,Chih-ChengWangetal.Faststart-up,performanceandmicrobialcommunityinapilot-scaleanammoxreactorseededwithexoticmaturegranules[J].B

8、ioresourceTechnology,2010,102(3):2448-2454.[2]YuWang,MarkkuP.Impactsoftemperatureandliquid/solidratioonanaerobicdegradationofmunicipalsolidwaste:anemissioninvestigationoflandfillsi