钙离子对活性污泥系统脱氮效果及污泥特性的影响研究

【摘要】本论文研究了钙离子对活性污泥系统脱氮效果和污泥特性的影响。在单级序批式反应器(SBR)中,对于化学需氧量(COD)浓度为680mg/L,氨氮(NH4+-N)浓度为20mg/L的自配模拟含钙废水,通过逐步增加钙离子(Ca2+)浓度的方法,研究系统在不同Ca2+浓度下的总氮(TN)去除率、NH4+-N去除率、亚硝酸氮(NO2-N)和硝酸氮(N03–N)累积值的变化情况,并采用最大可能数(MPN)法测得亚硝酸菌、硝酸菌和反硝化菌数量的变化规律；同时探讨了活性污泥法处理含钙废水的过程中钙离子对COD,混合液挥发性悬浮固体(MLVSS),混合液悬浮固体(MLSS),污泥体积指数(SVI),污泥增长速率,污泥形态结构及生物相的影响。实验结果表明,在Ca2+质量浓度为480～1000mg/L时,SVI为25mL/g,污泥颗粒密实度较大,系统中硝酸菌与反硝化菌的数量级均维持在4.0～5.0,TN和NH4+-N去除率均在90%以上,NO2–N累积值约为0mg/L,N03–N累积值小于0.25mg/L,说明系统实现了同步硝化反硝化(SND)作用,这是实现较高脱氮效果的主要原因。在Ca2+质量浓度为0～4000mg/L时,随Ca2+浓度的增加,COD去除率由98.1%下降为69.23%,MLSS由5000～5500mg/L迅速增加为24200mg/L,MLVSS由5400mg/L迅速下降为1600mg/L,以及SVI值由55mL/g下降为14mL/g,同时经显微观察发现,污泥絮体由松散变得密实,生物相由钟虫、轮虫等指示性微生物变为不适应环境的胞囊结构,说明活性污泥中活性微生物逐渐减少,无机物组分逐渐增多；钙离子的加入促使系统中碳酸平衡向右移动,使离子状态的钙大部分转化为难降解的碳酸盐,并附着于污泥絮体上,污泥绒粒被压缩,使污泥颗粒密实度及MLSS迅速增加,导致污泥排放量较大。
【作者】樊艳丽；
【导师】孔秀琴；
【作者基本信息】兰州理工大学，环境工程，2014，硕士
【关键词】钙离子；pH值；同步硝化反硝化(SND)；生物脱氮；活性污泥；

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