低碳氮比生活污水膜曝气生物反应器高效脱氮研究开题报告

全文总字数：10092字

1. 研究目的与意义

目的:⑴研发低碳氮比生活污水膜曝气生物反应器处理系统。⑵获得高效脱氮的途径和工艺条件。

意义：生物脱氮是目前污水脱氮处理中最为经济有效的技术，包括硝化和反硝化两个过程，传统的生物反硝化只有在碳源充足和大曝气量条件下才能实现完全反硝化脱氮过程。而我国水质特点为低碳氮比，碳氮比约为3.3-8.5，由此需投加碳源，不但增加了处理费用，而且会有CO2气体排出，污染环境。另外研究表明，投加碳源的量会影响硝化反硝化过程，当碳氮比低于完全反硝化所需量的最小值时，可造成亚硝酸盐氮积累，发生不完全硝化，而当碳源过量时，硝化作用会受到抑制，导致出水中有机物含量增加，降低出水水质。因此，针对低碳氮比污水寻求经济有效的处理技术具有重要意义。

2. 国内外研究现状分析

低碳氮比生活污水膜曝气生物反应器高效脱氮研究文献综述

1.水体中氮的来源及危害

随着我国经济的快速发展以及人民生活水平的不断提高，水污染呈进一步恶化趋势。2012 年中国环境公报显示， 在全国198 个地市级行政区开展的地下水监测中， 水质呈较差级和极差级监测点的分别占40.5％和16.8％，主要污染指标为三氮（亚硝酸盐氮、硝酸盐氮和氨氮）、总硬度、硫酸盐等。^[1]

3. 研究的基本内容与计划

了解mabr运行方式与条件以及氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮等氮素形式转化的基本原理，同时掌握与课题有关的水质指标（氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、总氮、总磷、cod等）的测定方法和离子色谱仪等大型仪器。根据试验的具体要求设计膜曝气生物反应器，要求确定反应器的具体尺寸，用autocad画出详细的设计图，并考虑反应器运行时如何调控。在生物膜培养阶段，用厕所等低碳氮比生活污水进行挂膜。挂膜期间，检测cod、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮和tn等变化，便于掌握系统运行指标的变化规律。形成稳定的生物膜后，污泥从反应器排出。控制条件探索：系统启动后，调整相应的工艺参数，改变膜曝气区与非曝气区的设置方式和比例、进水氨氮负荷、c/n比以及回流比和循环比等探究对生物脱氮效果的影响，同时通过长时间的运行，在保证运行稳定的条件下获得最佳的进水氨氮浓度和c/n比。并分析氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮等氮素形式的转化。通过cod、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮和tn去除率评估反应器高效脱氮工艺的最佳条件。

2月26日～3月10日：mabr脱氮方面的文献调研，实验室准备，开题报告，熟悉氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮等相关指标测试；

3月11日～3月31日：设计反应器并加工，用低碳氮比生活污水对膜曝气生物膜反应器系统进行挂膜启动；

4. 研究创新点

通过膜组件的制备及膜生物反应器系统的构建，考察膜曝气生物膜反应器系统的启动方式与条件，探讨膜曝气区与非曝气区的设置方式和比例，研究进水氨氮负荷、C/N比以及回流比和循环比等对生物脱氮效果的影响，分析氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮等氮素形式的转化。

为处理低碳氮比生活污水及氨氮废水提供可靠的技术指导，实现废水中氮素的高效脱除。