【摘要】：隨著工業(yè)廢水排出量的不斷增加,水污染問題也愈加嚴重。水處理便成為了廣大環(huán)保工作者的主要問題。EGSB反應器(厭氧顆粒污泥膨脹床)主要由于其運行負荷高,污泥產(chǎn)量少,處理效率高而被廣泛應用,并且厭氧生物處理過程中產(chǎn)生清潔能源,使得整個廢水處理過程中達到一種環(huán)保的效果,比好氧生物處理節(jié)省人力物力。目前對EGSB反應器的研究越來越多,但是對于其啟動過程及其微生物群落方面較少。本文主要研究貧營養(yǎng)、以葡萄糖為碳源、以乙酸鈉為碳源等條件下對EGSB反應器啟動過程中的影響,并探索反應器內(nèi)同時產(chǎn)甲烷反硝化工藝的運行效果,同時采用高通量測序技術(shù)(High-throughput sequencing)對EGSB反應器內(nèi)微生物群落進行生物多樣性和菌群分布情況的分析。其結(jié)果如下:1)以城市污水處理廠缺氧區(qū)的絮凝污泥為接種污泥,醋酸鈉為碳源,在貧營養(yǎng)模擬污水進水條件下,成功啟動EGSB反應器。結(jié)果表明:在連續(xù)運行73天,進水COD濃度從200mg/L、500mg/L提高到1000mg/L時,COD去除率也能達到80%以上,甚至達到95%以上。同時采用高通量測序技術(shù),分別對接種污泥、運行到第43天(進水COD為500mg/L)和運行結(jié)束時的污泥樣品進行了微生物群落結(jié)構(gòu)分析,分析結(jié)果表明:三個樣品中的微生物多樣性都有所下降。在細菌門水平上,綠彎菌門(Chloroflexi)和廣古菌門(Euryarchaeota)的相對豐度明顯增加(AWN1分別為33.01%和0.63%,AWN2分別為44.03%和7.14%),接種污泥樣品中分別為19.40%和0.54%。在菌屬水平上,除了未分類菌屬外,其優(yōu)勢菌屬為甲烷八疊球菌屬(Methanosarcina),梭菌屬(Clostridium)和WCHB1-05屬,其豐度總和分別占AWN1和AWN2總序列的16.13%和18.41%。2)以葡萄糖為碳源的條件下成功啟動EGSB反應器。EGSB反應器完成啟動后,pH維持在7.5左右,ORP在-340mv左右。整個運行過程中,COD去除率逐步提高,最后達到90%左右。EGSB反應器啟動后的微生物菌落,門分類的優(yōu)勢門有變形菌門(Proteobacteria)、擬桿菌門(Bacteroidetes)及厚壁菌門(Firmicutes),分別占比例70.00%、12.96%、10.09%;但是,啟動后屬類菌群分布比較均勻,沒有特別優(yōu)勢的屬類微生物,以葡萄糖為碳源的EGSB反應器并不適合原來接種污泥中生物菌群的生長。3)以乙酸鈉為碳源的條件下成功啟動EGSB反應器。整個運行過程中,COD去除率逐步提高,最后達到85%左右。反應器內(nèi)生物菌群的生物多樣性因為厭氧環(huán)境,其多樣性有所減少。EGSB反應器啟動后,生物菌群的優(yōu)勢門為擬桿菌門(Bacteroidetes)、厚壁菌門(Firmicutes)、綠彎菌門(Chloroflexi)、互氧菌門(Synergistetes)及變形菌門(Proteobacteria),分別占比例22.05%、19.37%、14.91%、13.61%、10.98%;屬分類的優(yōu)勢屬有vadinCA02屬和梭菌屬(Clostridium),分別占了9.89%和5.01%。4)EGSB反應器成功運行了同時產(chǎn)甲烷反硝化工藝。EGSB反應器成功啟動后,COD的去除率為80%,加入硝酸鹽后,COD的去除率為85%,硝酸鹽去除率為95%以上。反應器內(nèi)顆粒污泥中的反硝化細菌與產(chǎn)甲烷細菌相對穩(wěn)定的共存。EGSB反應器啟動后污泥中的菌群的優(yōu)勢門是擬桿菌門(Bacteroidetes)、綠彎菌門(Chloroflexi)、厚壁菌門(Firmicutes),分別占比例30.39%、22.17%、15.88%。屬類分布比較均勻,所占比例比較大的有的T78屬、Anaerovorax屬、vadinCA02屬、E6屬和梭菌屬(Clostridium)。
【圖文】：

可以直接排放；該水廠使用的處理工藝中應用的 AF 反應器由 AF 中和罐、AF 厭氧過濾器、AF 出水罐三大部分組成，其中 AF 中和罐包括了調(diào)節(jié) pH 及添加營養(yǎng)物質(zhì)的裝置和進料傳送泵，AF 出水罐的主要部件為出水管和回流管，AF 厭氧過濾器則由環(huán)形配水系統(tǒng)、反應器池本體、懸浮填料、沼氣收集系統(tǒng)組成(如圖 1-1所示)[19]。武福平等在常溫短水力停留時間條件下，運用兩步法—利用微生物固定化的好氧預掛膜法及使用 AF 反應器（厭氧濾池）啟動法的快速掛膜，對蘭州某污水廠的二級出水進行深度處理實驗，實驗結(jié)果表明：第一步好氧預掛膜過程中生長的絲狀菌，其天然的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可為第二步工藝中的厭氧微生物提供良好的棲身之所，經(jīng)過 7 周啟動時間的 AF 反應器（厭氧濾池）也逐步平穩(wěn)，反應器成功啟動，整個工藝中，COD 去除率可達 28%以上[20]。AF 反應器（厭氧濾池）還可以應用于去除芳香族化合物的工藝中。王文燕等人就以苯、聯(lián)苯和萘為模型化合物，考察了厭氧濾池(AF)反應器對上述幾種芳香族化合物模擬廢水的處理效果，結(jié)果表明，當進水 COD 濃度約為 1000mg/L，廢水中上述幾種典型芳香族化合物總濃度為 60mg/L時，出水 COD 去除率可達到 90%，芳香族化合物的去除率可達到 84%。AF 反應器（厭氧濾池）能夠很好的去除污水中的苯、聯(lián)苯和萘等芳香族化合物[21]。

士學位論文 大的高徑比，不需要外加動力，內(nèi)部循環(huán)完全是通過(厭氧內(nèi)循環(huán)反應器)是在上流式厭氧污泥床（UASB）種高效反應器。IC 反應器(厭氧內(nèi)循環(huán)反應器)依托上反應器內(nèi)形成流體循環(huán)，同時，內(nèi)循環(huán)提高了反應區(qū)有機物與顆粒污泥之間的傳質(zhì)。這種方式導致在處理循環(huán)反應器)將比 UASB 反應器的有機負荷大 2—4 倍循環(huán)反應器)具有直徑比大、上流速度快、有機負荷高除有機污染物的能力遠遠高于 UASB 等第二代厭氧反單的如圖 1-2 所示[26]。方面，有研究出的新型內(nèi)循厭氧流化床，可對酒精行進水容積負荷在 9.4～19.2kgCOD/(m3d)變化范圍內(nèi)，， 85%以上。系統(tǒng)運行穩(wěn)定，處理效率高[27]。
【學位授予單位】：景德鎮(zhèn)陶瓷大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：X703;X172

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本文編號：2639862