發(fā)布時(shí)間：2020-06-06 15:54

【摘要】：厭氧氨氧化(Anammox)具有脫氮效率高、需氧量低、剩余污泥產(chǎn)量少和運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),是一種極具前景的廢水生物脫氮技術(shù)。但是在小于25℃的低溫條件下該技術(shù)脫氮效率低是限制其在城市污水脫氮應(yīng)用的一個(gè)重要瓶頸。為增強(qiáng)Anammox低溫耐受性,本文擬采用加入蒙脫石載體的Anammox批式反應(yīng)器和以絲瓜絡(luò)作為填料的Anammox上流式連續(xù)流反應(yīng)器兩種方式探究載體投入對(duì)Anammox抵抗低溫的可行性。研究考察了反應(yīng)器啟動(dòng)過(guò)程中投加載體對(duì)Anammox污泥團(tuán)聚性能的影響,著重通過(guò)逐步降溫的方式考察了反應(yīng)器在低溫(25℃-10℃)條件下的脫氮性能,利用掃描電鏡觀察結(jié)合高通量測(cè)序和代謝組學(xué)的方法揭示了載體強(qiáng)化Anammox菌群耐受低溫性能的機(jī)理。得到如下結(jié)果:(1)蒙脫石和絲瓜絡(luò)載體的添加都能成功啟動(dòng)Anammox反應(yīng)器,且兩者都能提高Anammox反應(yīng)器的低溫脫氮性能。在低溫25℃~10℃運(yùn)行階段,添加蒙脫石的批式反應(yīng)器的總脫氮效率(NRR)能保持在0.3-0.35 kg-N/(m~3·d),顯著高于空白不添加組;而添加絲瓜絡(luò)的上流式連續(xù)流反應(yīng)器在25℃-10℃NRR更是高達(dá)3 kg-N/(m~3·d)。(2)蒙脫石作為載體具有良好的吸附細(xì)菌和NH_4~+的能力,從而促進(jìn)Anammox菌生長(zhǎng),而且能提高厭氧氨氧化污泥的團(tuán)聚性能以抵御低溫。此外,蒙脫石能提高Anammox菌群低溫代謝活性,促進(jìn)具有較強(qiáng)低溫耐受能力的Candidatus Brocadia菌的生長(zhǎng),從而強(qiáng)化了Anammox菌群耐受低溫的性能。(3)絲瓜絡(luò)疏松多孔,且可作為緩釋碳源,生物親和性高,促進(jìn)了厭氧氨氧化菌吸附在其表面并且形成穩(wěn)定的生物膜從而抵御低溫脅迫。此外,絲瓜絡(luò)可促進(jìn)反硝化菌生長(zhǎng),體系中反硝化菌與Anammox菌的協(xié)作在反應(yīng)器低溫脫氮過(guò)程中發(fā)揮了重要作用�？傊�,蒙脫石和絲瓜絡(luò)載體都有助于Anammox菌群抵御低溫脅迫強(qiáng)化脫氮,研究為應(yīng)用Anammox工藝處理低溫城市污水提供了可行解決方案。
【圖文】：

圖 1-1 厭氧氨氧化菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)模型[17]Fig.1-1 Cell structure model of anammox bacteria[18]化反應(yīng)的分子機(jī)理件下，，以氨作為電子供體，將亞硝酸鹽還原成氮?dú)獾纳趸磻?yīng)（anaerobic ammonia oxidation, Anammox）Er

厭氧氨氧化菌K.stuttgartienses的代謝途徑及關(guān)鍵酶[23]
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X703

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本文編號(hào)：2699916