序批式生物反应器脱氮除磷理论与工艺

目录

前言

第1章绪论1

1.1水体中氮、磷元素的危害1

1.2传统生物脱氮除磷原理与技术1

1.2.1传统生物脱氮原理1

1.2.2传统生物除磷原理3

1.2.3SBR生物脱氮除磷技术4

1.2.4传统生物脱氮除磷技术亟待解决的问题5

1.3生物脱氮除磷新理论6

1.3.1同步硝化反硝化脱氮理论6

1.3.2短程硝化反硝化脱氮工艺12

1.3.3反硝化除磷理论18

参考文献23

第2章SBR工艺处理模拟废水SND选择过程研究32

2.1实验材料与方法32

2.1.1实验装置32

2.1.2实验用水33

2.1.3主要分析项目和检测方法33

2.2SBRSND生物反应器的启动33

2.3SBRSND工艺的主要影响因素34

2.3.1DO浓度对SBRSND的影响34

2.3.2曝气时间对SBRSND的影响36

2.3.3污泥浓度对SBRSND的影响38

2.3.4pH对SBRSND的影响40

2.3.5碳源对SBRSND的影响42

2.4温度对SBRSND的影响48

2.4.1不同温度下运行时间对SBRSND的影响48

2.4.2不同温度下SBRSND的反应速率变化50

2.4.3不同温度下C/N值对SBRSND的影响51

2.4.4不同温度下污泥龄对SBRSND的影响52

2.4.5不同温度下pH对SBRSND的影响54

2.4.6不同温度下SBRSND系统内ORP和DO变化54

2.4.7不同温度下SBRSND系统内SVI变化57

2.5本章小结58

参考文献59

第3章SBR工艺处理生活污水SND试验62

3.1实验材料与方法62

3.1.1实验装置62

3.1.2生活污水水质指标62

3.2生活污水SND脱氮试验63

3.2.1生活污水1的SND脱氮试验63

3.2.2生活污水2的SND脱氮试验64

3.3不同温度下实际污水SND脱氮试验66

3.4无碳源添加与添加碳源SND对比试验68

3.5不同温度下外加碳源对生活污水SND脱氮效果的影响70

3.6不同温度下生活污水SND反应速率72

3.7本章小结73

参考文献74

第4章SBRSND动力学模型研究75

4.1假设条件75

4.2数学模型符号说明75

4.3SND动力学模型76

4.3.1生物硝化动力学模型76

4.3.2生物反硝化动力学模型77

4.3.3物料平衡方程77

4.3.4SND动力学模型参数的确定79

4.4温度对动力学常数的影响80

4.4.1温度对总氮最大比降解速率的影响81

4.4.2温度对饱和常数的影响83

4.5本章小结83

参考文献83

第5章盐度对SBR工艺脱氮效果的影响84

5.1实验材料与方法84

5.1.1SBR实验装置84

5.1.2实验用水85

5.1.3检测方法85

5.2含盐废水SBR工艺的启动86

5.2.1NaCl盐度对SBR工艺启动的影响86

5.2.2NaCl盐度对污染物去除效果的影响88

5.2.3NaCl盐度对NO-2N累积率的影响90

5.3含盐废水短程硝化反硝化的实现91

5.3.1pH对含盐废水短程硝化反硝化效果的影响91

5.3.2温度对含盐废水短程硝化反硝化效果的影响93

5.3.3DO对含盐废水短程硝化反硝化效果的影响94

5.3.4水力停留时间对含盐废水短程硝化反硝化的影响97

5.3.5不同盐度下进水负荷对短程硝化反硝化的影响98

5.4碳源对含盐废水短程硝化反硝化效果的影响100

5.4.1乙酸钠作为外投碳源对短程硝化反硝化的影响101

5.4.2葡萄糖作为外投碳源对短程硝化反硝化的影响102

5.4.3乙醇作为外投碳源对短程硝化反硝化的影响103

5.4.4甘油作为外投碳源对短程硝化反硝化的影响104

5.4.5反硝化反应式的计算105

5.4.6反硝化终点及实际与理论需碳量的确定106

5.4.7反硝化ORP和反硝化速率的计算107

5.5低溶解氧下NaCl和Na2SO4盐度对SBR脱氮效果的影响109

5.5.1低DO下NaCl和Na2SO4盐度对脱氮效果的影响110

5.5.2NaCl和Na2SO4盐度冲击负荷对脱氮效果的影响112

5.5.3低DO下NaCl和Na2SO4对污泥沉降性的影响114

5.6NaCl、Na2SO4和Na3PO4盐度对SBR反应器污泥膨胀的影响116

5.6.1不同盐度下污泥膨胀的发生117

5.6.2污泥膨胀过程中盐度对TN和COD去除效果的影响120

5.6.3污泥膨胀过程中盐度对EPS和污泥沉降性的影响122

5.7含盐废水有机物与氨氮降解动力学124

5.7.1有机物降解动力学分析124

5.7.2氨氮降解动力学分析127

5.8本章小结130

参考文献131

第6章SBR工艺处理食品废水同步脱氮除磷研究135

6.1实验材料和方法136

6.1.1实验装置136

6.1.2实验用水136

6.1.3分析项目和方法137

6.2处理食品废水SBR反应器的启动138

6.3水力停留时间对氮、磷污染物去除率的影响140

6.4DO对氮、磷污染物去除率及EPS的影响141

6.4.1DO对氮、磷污染物去除率的影响142

6.4.2DO对污泥沉降性能及EPS变化的影响143

6.5C/N值对氮、磷污染物去除率的影响144

6.6进水有机负荷对氮、磷污染物去除率的影响147

6.7pH对系统中氮、磷污染物去除效果的影响149

6.8MLSS对污染物去除效果与EPS的影响151

6.8.1MLSS对氮、磷去除效果的影响151

6.8.2MLSS对EPS和污泥沉降性能的影响152

6.9系统运行周期内ORP和DO变化153

6.10本章小结155

参考文献155

第7章EPS对污泥絮凝沉降性及其表面性质的影响157

7.1实验材料和方法159

7.1.1实验装置159

7.1.2进水水质159

7.1.3检测项目与分析方法160

7.2EPS对活性污泥絮凝性能与沉降性能的影响160

7.2.1EPS对活性污泥絮凝性能的影响161

7.2.2EPS对活性污泥沉降性能的影响162

7.3EPS对活性污泥表面性质的影响164

7.3.1EPS对污泥Zeta电位的影响164

7.3.2EPS对污泥相对疏水性的影响165

7.4进水容积负荷对胞外聚合物的影响166

7.4.1EPS荧光光谱分析167

7.4.2物理法提取EPS定量分析169

7.4.3EPS中蛋白质与多糖质量浓度变化170

7.5氮源对胞外聚合物与脱氢酶活性的影响171

7.5.1pH对DHA和EPS的影响172

7.5.2污泥负荷对DHA和EPS的影响173

7.5.3不同氮源下EPS与DHA的关系174

7.6本章小结176

参考文献177

第8章A2SBR反硝化脱氮除磷工艺的启动与稳定运行181

8.1实验材料与方法181

8.1.1实验装置181

8.1.2实验用水182

8.2反硝化除磷系统的快速启动182

8.2.1A2SBR系统的启动183

8.2.2A2SBR系统启动过程中COD对厌氧释磷的影响184

8.2.3A2SBR系统启动过程中硝态氮浓度对缺氧吸磷的影响185

8.2.4A2SBR系统启动过程中闲置对反硝化除磷的影响186

8.3A2SBR系统稳定运行试验187

8.4A2SBR反硝化除磷系统的主要影响因素188

8.4.1COD对反硝化除磷系统的影响188

8.4.2硝态氮浓度对反硝化除磷系统的影响190

8.4.3后置曝气对反硝化除磷系统的影响196

8.4.4C/P值对反硝化除磷系统的影响198

8.4.5MLSS对反硝化除磷系统的影响200

8.4.6污泥龄对反硝化除磷系统的影响202

8.5本章小结205

参考文献206

附录本书中使用的缩略语208

水体中的氮、磷元素含量过高，比例失衡均能够引起水体的富营养化和水生生物（主要是藻类）的大量繁殖，导致水体中的溶解氧不足，从而使其中的鱼类和其他水生生物大量死亡。《序批式生物反应器脱氮除磷理论与工艺》融入国内外污水处理领域脱氮除磷技术所关注的研究重点和热点，采用序批式生物反应器（SBR）处理模拟生活污水，系统地研究SBR工艺脱氮除磷的相关理论、关键技术和最新研究进展，探讨城市污水生物脱氮除磷技术在碳源需求、同步生物脱氮、短程生物脱氮和反硝化聚磷菌等方面的理论研究和发展趋势，揭示胞外聚合物和脱氮除磷、微生物活性之间的关系，为解决水体的富营养化问题提供理论和实践基础。

《序批式生物反应器脱氮除磷理论与工艺》既可作为污水处理领域设计等人员的指导用书，也可作为相关科研人员以及高等院校市政工程、生物工程、环境科学和环境工程等专业广大师生的参考用书。