本文選題：SND + HRT　； 參考：《上海海洋大學》2015年碩士論文

【摘要】：循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)(Recirculating Aquaculture Systems,RAS)中魚類的排泄物和殘餌會產(chǎn)生高濃度的氨氮,氨氮可被氧化成亞硝酸鹽和硝酸鹽。氨氮和亞硝酸鹽對養(yǎng)殖魚類有毒害作用,硝酸鹽積累到一定濃度時對養(yǎng)殖魚類也有毒害作用。因此,去除水體中的含氮化合物是RAS水質(zhì)處理的核心。目前RAS中常用的脫氮方法是生物脫氮法。同時硝化反硝化(Simultaneous Nitrification and Denitrification,SND)是一種新型生物脫氮技術,具有脫氮效率高、反應時間短、節(jié)約成本等優(yōu)點,受到了越來越多的關注。近年來,SND主要集中于處理生活污水和城市污水,并且取得了良好的脫氮效果,但對處理養(yǎng)殖廢水的研究較少。本論文采用氣提反應器,研究以PCL為碳源和生物膜載體的SND系統(tǒng)能否處理低碳氮比(C/N)的養(yǎng)殖廢水,并且確定最優(yōu)的HRT;在此基礎上進一步優(yōu)化系統(tǒng),最終達到高效處理養(yǎng)殖廢水的目的;通過分析特殊時期微生物的群落結構,進一步理解生物脫氮的作用機理,以期為以后的水處理工藝的優(yōu)化提供一定的理論基礎。1、PCL-SND系統(tǒng)的啟動過程在PCL填充率為10%(v/v),HRT為24h,DO濃度為2.92~7.51 mg/L,進水氨氮(NH4+-N)濃度為10mg/L,硝態(tài)氮(NO3--N)濃度為50mg/L的條件下,系統(tǒng)運行45d達到穩(wěn)定狀態(tài),NH4+-N和總氮(TN)的去除率分別為76.55±0.98%和56.85±2.21%。出水NO3--N濃度為21.36±1.60 mg/L,NO2--N沒有明顯的積累(0.5 mg/L)。生物量前期增長較快,后期增長較慢并逐漸趨于穩(wěn)定。p H值在試驗期間變化不大,整個反應期間,出水p H的平均值為7.81±0.22。堿度前期較低,后期由于反硝化速率的上升,堿度也隨之上升,之后相對處于穩(wěn)定的狀態(tài)。電鏡掃描結果顯示,隨著反應的進行,PCL的損耗越來越嚴重。PCL可以作為SND工藝的生物膜載體和碳源處理低C/N的養(yǎng)殖廢水。2、HRT對PCL-SND系統(tǒng)脫氮效果的研究HRT24 h,TN去除率隨著HRT的減小而下降。出水NO3--N濃度隨著HRT的減小而升高,HRT8h時,對NH4+-N的去除率沒有太大的影響(85%~89%),HRT為24h時,脫氮效果最好,TN和NH4+-N去除率分別為68.56±1.64%和87.75±2.78%,出水NO3--N濃度15.72±1.46 mg/L。出水p H和總堿度變化趨勢類似,隨著HRT的減小而變小,而生物量隨著HRT的減小而增大。采用高通量測序技術研究不同HRT條件下生物膜微生物的群落結構。結果表明,HRT對生物膜微生物的群落結構的影響較大。6組樣品中,變形菌門占有絕對優(yōu)勢,相對豐度為80.94%~96.41%,隨著HRT的升高逐漸增大,然后是擬桿菌門(2.84%~12.59%),相對豐度隨著HRT的升高逐漸減小。之后是綠彎菌門和GN02,存在差異,但是差異性不大。變形菌門中Betaproteobacteria為主要的優(yōu)勢菌群,Betaproteobacteria中的Diaphorobacter為生物膜中豐度最高的菌屬,隨著HRT的升高,Diaphorobacter豐度逐漸增大,HRT為30h時,相對豐度高達59.11%。3、PCL-SND系統(tǒng)的優(yōu)化與實際處理效果PCL的填充率為15%時,系統(tǒng)的脫氮效果最好,TN的去除率為94.38%,NH4+-N去除率為76.51±4.35%,出水NO3--N的濃度為0.6mg/L,NO2--N也沒有明顯的積累。PCL填充率的增加對出水p H影響不大,總堿度隨著填充率的增加而增加。處理實際養(yǎng)殖廢水的研究表明,NH4+-N的平均去除率為75.39±0.065%,TN的去除率為85.90±0.014%,出水NO3--N的濃度穩(wěn)定在3mg/L左右,NO2--N沒有明顯的積累。整個反應期間p H平均值為7.40±0.075,總堿度為271.39±21.55mg/L Ca CO3。PCL-SND系統(tǒng)具有較好的脫氮能力。高通量測序技術研究不同的PCL填充率的條件下生物膜微生物的群落結構。3組樣品的群落結構差異較大。在3組樣品中,變形菌門占有絕對優(yōu)勢(85.40%~87.67%),Diaphorobacter為樣品中的絕對優(yōu)勢菌屬,填充率為12.5%時,相對豐度高達65.46%。填充率為15%時,Paracoccus和Hydrogenophaga成為優(yōu)勢菌屬。進水水質(zhì)不同時,微生物群落結構的變化情況。人工污水中生物膜微生物群落的多樣性較高,兩種進水水質(zhì)條件下微生物的群落結構差異顯著,養(yǎng)殖廢水中生物膜微生物的菌群結構發(fā)生變化,相對豐度1%的菌群只有2個,分別為Proteobacteria(94.80%)和Bacteroidetes(4.41%),Diaphorobacter的相對豐度高達70.16%,Thermomonas和Alicycliphilus成為優(yōu)勢菌屬。
[Abstract]:In recent years , SND is mainly concentrated in the treatment of domestic sewage and municipal sewage and the removal rate of NH4 + - N and TN is 76.55 鹵 0.98 % and 56.85 鹵 2.21 % respectively . The results showed that the removal rate of NH _ 4 + - N increased with the decrease of HRT . The removal rate of NH _ 4 + - N increased with HRT . The results showed that the removal rate of NH _ 4 + - N was higher than that of HRT . The results showed that the average removal rate of NH _ 4 ~ + - N was 75.39 鹵 0.065 % , the removal rate of TN was 85.90 鹵 0.014 % , and the concentration of NO 3 - N was higher than that of dominant bacteria .

【學位授予單位】：上海海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：X714

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 羅國芝;賴才勝;譚洪新;孫大川;李平;黃霞峰;;固體碳源填料床生物反應器去除水中硝酸鹽的研究[J];安全與環(huán)境學報;2010年04期

2 丁元娜;代進;滕欣宇;;生物脫氮新技術研究現(xiàn)狀探討[J];純堿工業(yè);2011年01期

3 李安峰;駱堅平;黃丹;潘濤;;傳統(tǒng)活性污泥法和膜生物反應器馴化期微生物群落組成特征[J];安徽農(nóng)業(yè)科學;2015年01期

4 唐天樂;唐文浩;;池塘封閉循環(huán)水養(yǎng)殖廢水脫氮的試驗研究[J];漁業(yè)現(xiàn)代化;2009年05期

5 丁建樂;鮑旭騰;梁澄;;歐洲循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)研究進展[J];漁業(yè)現(xiàn)代化;2011年05期

6 趙冰怡;陳英文;沈樹寶;;C/N比和曝氣量影響MBR同步硝化反硝化的研究[J];環(huán)境工程學報;2009年03期

7 王海燕;周岳溪;戴欣;柴延麗;蔣進元;劉雙江;;16SrDNA克隆文庫方法分析MDAT-IAT同步脫氮除磷系統(tǒng)細菌多樣性研究[J];環(huán)境科學學報;2006年06期

8 李岑鵬;關瑞章;江興龍;陳學豪;周立紅;黃文樹;;循環(huán)水處理系統(tǒng)處理鰻鱺養(yǎng)殖污水的應用實驗[J];集美大學學報(自然科學版);2009年02期

9 李慶崗;陶立;;高通量測序技術及其在生命科學中的應用[J];畜牧與飼料科學;2012年02期

10 朱文君;楊揚;喬永民;陶然;陳穎婷;;水力停留時間對自然曝氣生物濾床凈化效能的影響[J];生態(tài)科學;2013年02期

相關碩士學位論文 前1條

1 鄒俊良;生物集成系統(tǒng)凈化水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的研究[D];浙江大學;2013年

，

本文編號：1883238