【摘要】：日趨嚴重的磷污染問題以及由于磷的不可再生所導致的資源匱乏問題都迫使我們急需找到一種既穩(wěn)定高效,又能方便回收的除磷方法。然而傳統(tǒng)除磷方法存在較大的缺陷,如何更好地處理廢水中的磷成為本專業(yè)目前和今后的重點之一�；诹姿猁}還原反應的除磷工藝近年來成為研究熱點之一,從理論上看,其具備能耗低、磷素回收方便、能夠處理高磷廢水等優(yōu)點。本課題對該技術進行研究,在厭氧序批式反應器(Anaerobic Sequencing Batch Reactor,ASBR)產磷化氫的基礎上,探索性地采用組合填料型厭氧序批式生物膜反應器(Anaerobic Sequencing Batch Biofilm Reactor,ASBBR)、兼氧弱曝氣型序批式反應器(Sequencing Batch Reactor,SBR)來進行磷酸鹽還原菌(Phosphate Reduction Bacteria,PRB)的培養(yǎng),對各反應系統(tǒng)的除磷運行效能進行動態(tài)研究,并對其馴化前后的微生物種群結構遷移情況進行分析,為磷酸鹽還原反應的研究奠定了一定的理論及應用基礎。以下為主要研究成果:建立了三套不同馴化方式下的磷酸鹽還原系統(tǒng):啟動階段中,1#ASBR、2#ASBBR、3#SBR分別經(jīng)過不同時長的培養(yǎng),上清液磷酸鹽(TP_w)去除率達到26.50~36.91%、26.12~31.14%、36.53~55.86%,有機物(COD)去除率達到95.12~97.83%、93.71~95.46%、92.02~95.60%。在此過程中,總產氣量與磷化氫產量也逐步得到提升,最終三者的氣態(tài)磷化氫(Free-gaseous Phosphine,FGP)產出水平分別為432.79pg、2212.65pg、1907.77pg左右,表明本試驗中新的馴化方式可以提高磷化氫產量。穩(wěn)定期內,粒徑結果顯示,3#污泥平均粒徑最大,達到380.197μm。電鏡掃描結果顯示,各系統(tǒng)中細菌形態(tài)差別較大,說明不同馴化方式下的長期培養(yǎng)將很大程度地改變優(yōu)勢菌種及其污泥形態(tài)。在對兩套新型反應系統(tǒng)的影響因素試驗中,2#ASBBR以C/P=100:1、初始pH=8、T=45℃的培養(yǎng)條件為最優(yōu)運行效果,與原工況差別較小;3#SBR以C/P=150:1、初始pH=9、T=45℃、高曝氣量為最優(yōu)培養(yǎng)條件,由此可見兼氧馴化后的系統(tǒng)其最佳工況條件發(fā)生了明顯改變。對各系統(tǒng)進行穩(wěn)定狀態(tài)下的典型周期動態(tài)監(jiān)測,結果顯示各系統(tǒng)中結合態(tài)磷化氫(Matrix-bound Phosphine,MBP)與堿性磷酸酶均呈顯著正相關,趨勢為先上升后下降,表明堿性磷酸酶活性的提高有利于產磷化氫。通過比較各系統(tǒng)的磷化氫產出特性,發(fā)現(xiàn)磷酸鹽發(fā)生還原后均主要以MBP囤積于固相,而相對而言兼氧條件下以FGP氣體形式逸出的程度占比更高,可以推斷污泥本身對磷化氫具有較強吸附性,而一定的氣流擾動可以促進磷化氫脫附。2#ASBBR的磷化氫產量在特定點出現(xiàn)突躍,表明在特定狀態(tài)下生物膜體系更有利于磷酸鹽還原反應的進行。由高通量測序結果可以看出,2#ASBBR與3#SBR相較于1#ASBR均發(fā)生了不同程度的種群結構縮減,親緣性以1#、2#更好。由馴化前、后的種群類別分布情況可以推斷,參與磷化氫產生的主要功能菌隸屬于變形菌門(Proteobacteria)下。此外,較厭氧系統(tǒng)而言,兼氧系統(tǒng)下微生物富集行為較為獨特,厚壁菌門(Firmicutes)、Saccharibacteria菌門的豐度增加明顯,推測系統(tǒng)內可能含新型兼性除磷菌,但有待進一步確認。
【學位授予單位】：廣州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：X172;X703
【圖文】：

不同馴化條件下的磷酸鹽還原特性研究及其微生物種群結構分析主要湖泊或水庫的富營養(yǎng)化狀態(tài)指數(shù)匯總圖。參考 2015 年的水質報告，整體而言養(yǎng)化程度稍有上升。

制造的固體表面特性以及離子交研究表明，經(jīng)過 960℃熱處理后的吸附量達到 6.4mgP/g[12]。而 Carv量可高達 152mgP/g，可見人造吸高分子新材料也得到一定關注。如究，對于中溫環(huán)境下的高濃度磷，除磷吸附劑，其價格低廉，高效環(huán)性在于處理規(guī)模往往很小，無法的富營養(yǎng)化問題。水中的磷是最早應用于實際生產中子與水中磷反應生成難溶性金屬鹽鹽沉析的人為強化[15]。按工藝流金屬鹽種類，又可分為鈣鹽沉淀圖為各金屬離子與磷酸根反應的示

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本文編號：2721028