【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)量少和運行費用低等優(yōu)點,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用的一個重要瓶頸。為增強Anammox低溫耐受性,本文擬采用加入蒙脫石載體的Anammox批式反應器和以絲瓜絡作為填料的Anammox上流式連續(xù)流反應器兩種方式探究載體投入對Anammox抵抗低溫的可行性。研究考察了反應器啟動過程中投加載體對Anammox污泥團聚性能的影響,著重通過逐步降溫的方式考察了反應器在低溫(25℃-10℃)條件下的脫氮性能,利用掃描電鏡觀察結(jié)合高通量測序和代謝組學的方法揭示了載體強化Anammox菌群耐受低溫性能的機理。得到如下結(jié)果:(1)蒙脫石和絲瓜絡載體的添加都能成功啟動Anammox反應器,且兩者都能提高Anammox反應器的低溫脫氮性能。在低溫25℃~10℃運行階段,添加蒙脫石的批式反應器的總脫氮效率(NRR)能保持在0.3-0.35 kg-N/(m~3·d),顯著高于空白不添加組;而添加絲瓜絡的上流式連續(xù)流反應器在25℃-10℃NRR更是高達3 kg-N/(m~3·d)。(2)蒙脫石作為載體具有良好的吸附細菌和NH_4~+的能力,從而促進Anammox菌生長,而且能提高厭氧氨氧化污泥的團聚性能以抵御低溫。此外,蒙脫石能提高Anammox菌群低溫代謝活性,促進具有較強低溫耐受能力的Candidatus Brocadia菌的生長,從而強化了Anammox菌群耐受低溫的性能。(3)絲瓜絡疏松多孔,且可作為緩釋碳源,生物親和性高,促進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,絲瓜絡可促進反硝化菌生長,體系中反硝化菌與Anammox菌的協(xié)作在反應器低溫脫氮過程中發(fā)揮了重要作用。總之,蒙脫石和絲瓜絡載體都有助于Anammox菌群抵御低溫脅迫強化脫氮,研究為應用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 厭氧氨氧化菌細胞結(jié)構(gòu)模型[17]Fig.1-1 Cell structure model of anammox bacteria[18]化反應的分子機理件下，，以氨作為電子供體，將亞硝酸鹽還原成氮氣的生氧化反應（anaerobic ammonia oxidation, Anammox）Er

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

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