本文關(guān)鍵詞： 多維電極生物膜工藝 多維結(jié)構(gòu) 深度脫氮 分子生物學(xué)技術(shù) 反硝化　出處：《北京工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：目前,我國水處理技術(shù)僅能使城市污水處理廠二級出水的TN小于35mg/L,遠低于可資源化利用指標(biāo)(10 mg/L),而且由于出水就近水體排放,使得受納水體中氮含量增加,易引發(fā)水華、富營養(yǎng)化和異味等一系列問題,不僅對人類健康和生活造成一定威脅,而且也制約著水資源的再利用。因此,針對污水廠二級出水深度脫氮工藝的研究迫在眉睫。三維電極生物膜工藝(3DBER),由于電流的引入降低了反硝化對碳源的需求,比較適用于低碳氮比污水廠二級出水的深度脫氮。在采用3DBER工藝進行反硝化脫氮研究中,若想取得理想的除氮效果,往往需要較高的電流強度,而電流強度過高不僅會引起“氫抑制作用”,而且也會產(chǎn)生陽極碳棒嚴重電解,引發(fā)的出水色度增加和電極極化造成的傳質(zhì)阻力增大等問題。為強化三維電極生物膜工藝(3DBER)脫氮效果,本文基于國內(nèi)外對3DBER已有研究基礎(chǔ),針對高電流條件下氫抑制作用、碳棒電解及電極極化等問題,從反應(yīng)器結(jié)構(gòu)和電極空間布置方面著手,自行設(shè)計制作了多維電極生物膜反應(yīng)器(Multi-DBER-1、Multi-DBER-2),以提高3DBER工藝對二級出水的脫氮效率。通過對比運行Multi-DBER-1、Multi-DBER-2與3DBER,并結(jié)合分子生物學(xué)技術(shù),分別研究了下列三項內(nèi)容:○1 Multi-DBER啟動特性,○2電流、C/N比、pH和HRT因素的影響,○3在最佳運行條件下,Multi-DBER-1和Multi-DBER-2生物膜中的反硝化細菌的多樣性。研究結(jié)果:(1)啟動完成時,Multi-DBER-1和Multi-DBER-2對TN的去除率均值分別為94.87%和94.19%,出水感官性狀良好,3DBER的TN去除率最高為88%,而且出水感官性狀較差。(2)條件影響試驗結(jié)果表明:電流、C/N比、pH及HRT等因素對三反應(yīng)器的反硝化脫氮作用均有一定影響。與3DBER相比,Multi-DBER-1和Multi-DBER-2在不同因素條件下的脫氮效率均較高。Multi-DBER-1和Multi-DBER-2最佳運行電流為200mA,HRT為9h,TN去除率均值分別為76%和86.97%;3DBER最佳運行電流為100mA,HRT為12h,TN去除率為61.99%。(3)作為Multi-DBER-1和Multi-DBER-2體系中的優(yōu)勢菌種,β-變形菌綱細菌所占比例分別72.86%和58.57%。除Uncultured bacterium外,在Multi-DBER-1、Multi-DBER-2體系中具有氧化氫還原硝酸鹽能力的反硝化菌和異養(yǎng)反硝化菌所占比例分別為31.43%和48.57%、21.43%和37.14%。體系內(nèi)氮的脫除主要是由自養(yǎng)和異養(yǎng)反硝化菌的共同作用完成。綜上可知,Multi-DBER-1和Multi-DBER-2由于結(jié)構(gòu)上的改變,掛膜迅速、啟動快,不僅提高了最佳運行電流強度,縮短了HRT,而且也延緩了反硝化體系內(nèi)氫抑制作用的出現(xiàn),減緩了碳棒電解和電極極化問題,達到了強化反硝化脫氮效果的目標(biāo)。此外,Multi-DBER-1和Multi-DBER-2在降低電能消耗、控制中間產(chǎn)物及副產(chǎn)物積累等方面也體現(xiàn)出其特有的優(yōu)勢。本研究從宏觀運行效果和微生物兩方面分析了Multi-DBER-1和Multi-DBER-2新工藝的運行特性和脫氮機理,不僅對3DBER工藝應(yīng)用具有一定的理論指導(dǎo)意義,而且為二級出水深度脫氮技術(shù)提供指導(dǎo),有助于改善現(xiàn)有再生水廠出水氮含量偏高的現(xiàn)狀,提高再生水水質(zhì)。
[Abstract]:In order to improve the denitrification efficiency of three - dimensional electrode biofilm process ( 3DBER ) , the multi - DBER - 1 and Multi - DBER - 2 have been studied . In addition , the optimum operating current of Multi - DBER - 1 and Multi - DBER - 2 were respectively 31.43 % and 86.97 % , respectively . The optimum operating current of Multi - DBER - 1 and Multi - DBER - 2 was 72.86 % and 58.57 % , respectively .

【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X703

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前3條

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本文編號：1490314