高氨氮低碳氮比废水短程硝化工艺启动及影响因素研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

氮是组成生物体的重要元素，在自然界中有其正常的循环过程。但是随着人类社会的发展，大量含氮废水的排放打乱了这种循环，导致自然环境中出现了诸多氮污染问题。造成氮污染的污水种类有很多，其中高氨氮低碳氮比废水是其中的重要一类。高氨氮低碳氮比废水由于其成分较为复杂、污染物浓度较高、排放量大、处理难度高等特点，成为世界各国污水处理的研究焦点。

目前高氨氮低碳氮比的废水常用的处理方法有物化方法和生化方法两种。物化方法主要有折点加氯法、吹脱法和化学沉淀法等。折点加氯法是通过向氨水中投入氯，当投氯量达到氯与氨的摩尔比值1∶1时，化合余氯即增加,当摩尔比达到115∶1时,(质量比716∶1),余氯下降到最低点,此即“折点”，在折点处,基本上全部氧化性的氯都被还原,全部氨都被氧化,进一步加氯就都产生自由余氯，可以进一步杀灭水中的微生物；空气吹脱法是在碱性条件下，大量空气与废水接触而使其中的氨氮转换成游离氨被吹出，从而去除废水中的氨氮，这种方法又称为氨解吸法；化学沉淀法是通过在废水中投加镁化合物和磷酸或磷酸氢盐，生成磷酸铵镁沉淀，从而去除废水中的氨氮，目前已有学者完成了磷酸铵镁沉淀法的小试，且达到了较高的氨氮去除率。虽然这些处理方法对高氨氮低碳氮比废水均有一定的处理效果，但是由于处理成本较高，不适用于水量过大的情形，且在实际操作中难度较大，就目前而言，生化法更为常用。生化法分为以硝化-反硝化原理为基础的传统生物脱氮工艺以及以同步硝化反硝化、短程硝化、厌氧氨氧化为代表的新型生物脱氮工艺。

与新型生物脱氮工艺相比，传统生物脱氮工艺包括氨化阶段、硝化阶段以及反硝化阶段三个阶段，反应时间长，且由于参与反应的微生物较多，对于废水的营养结构配比也相对要求严格。而新型生物脱氮工艺反应时间短，脱氮效率高，具有极大的发展潜力。其中短程硝化反硝化突破了传统硝化反硝化工艺的框架，将硝化过程控制在亚硝化阶段结束，然后直接进行反硝化，减少了能源消耗。本课题在国内外生物脱氮工艺最新研究成果的基础上，通过向sbr反应器中接种活性污泥，来探讨进水条件、溶解氧、ph、亚硝态氮、沉淀时间等因素对高氨氮低碳氮比废水的短程硝化脱氮反应器启动过程的影响。

短程硝化工艺的关键是控制反应条件使硝化反应只进行到亚硝化阶段。目前，国内外可成功实现短程硝化反硝化的工艺有sharon工艺（single reactor high activity ammonia removal over nitrite ），可实现短程硝化厌氧氨氧化的工艺有oland工艺（oxygen limited autotrophic nitrificationdenitrification ）以及canon工艺（completely autotrophic nitrogen removal over nitrite）国内外专家学者也对sbr，曝气滤池等工艺的短程硝化进行了研究。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：

1）查阅国内外高氨氮低碳氮比废水短程硝化工艺的最新研究成果，明确实验开展的各项技术指标。

2）监测短程硝化启动阶段各项水质指标变化情况，研究进水条件、溶解氧、ph、亚硝态氮、沉淀时间等因素对高氨氮低碳氮比废水的短程硝化脱氮反应器启动过程的影响。

3. 研究计划与安排

第1~3周：进行毕业实习，撰写毕业实习报告。

第4~5周：明确课题内容，查阅与课题有关的资料并对所收集的资料进行整理，了解与确定研究方案，撰写开题报告。

第6~8周：调试反应器，接种种泥，进行污泥驯化培养。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]崔树军,谷立坤,张建云等. 高氨氮废水的处理技术及研究应用现状[j]. 中国给水排水,2010,14:26-29.

[2]叶建锋,徐祖信,薄国柱. 新型生物脱氮工艺——oland工艺[j]. 中国给水排水,2006,04:6-8.

[3]逯清清,胡真虎. 短程硝化反硝化生物脱氮技术及工艺研究进展[j]. 西南给排水,2012,05:50-53.