【摘要】：厭氧氨氧化(ANAMMOX)反應功能菌世代時間長,生長條件苛刻,反應過程和脫氮效果在有機物存在的條件下極易受到影響。且長短期試驗條件下有機物對ANAMMOX反應的影響效果有差異。因此,如何降低有機物對厭氧氨氧化菌(AAOB)活性的影響,是其應用的難點。本次試驗在ANAMMOX反應啟動成功的基礎上,通過提高基質濃度的方法來提高反應器的負荷以富集AAOB,利用高通量測序技術對接種污泥和負荷提高期反應器內(nèi)的混合污泥進行檢測,用以分析各種污泥樣品中微生物的菌群結構變化。在血清瓶內(nèi)的基質中添加不同碳源來考察有機物種類及濃度對ANAMMOX反應的影響,通過對短期試驗中各情況下的脫氮效能分析,得出對其促進和抑制作用最為明顯的兩種有機物及其濃度,選取不同時間點的瓶內(nèi)的污泥樣品進行高通量測序分析,探究各污泥中微生物群落結構的異同點。根據(jù)短期試驗的結果在UASB反應器內(nèi)進行有機物對ANAMMOX反應的長期影響,并將不同濃度下的試驗污泥進行微生物菌群結構檢測,主要結論如下:(1)采用UASB反應器以體積比1:2接種具有ANAMMOX功能的厭氧污泥和城市污水廠的好氧污泥,耗時17d成功啟動ANAMMOX反應,啟動階段分為菌體水解期、活性提高期和穩(wěn)定運行期。穩(wěn)定運行后,逐步提高反應器容積負荷富集AAOB,當容積負荷由0.10 kg·(m~3·d)~(-1)增至0.44 kg·(m~3·d)~(-1)時,總氮(TN)去除負荷隨之由0.09kg·(m~3·d)~(-1)提高到0.42 kg·(m~3·d)~(-1),污泥逐漸由淺紅色加深,粒徑大于0.2mm的污泥占比由10.90%增至38.37%。采用高通量測序結果顯示,各樣品中綠曲撓菌門(Chloroflexi)、變形菌門(Proteobacteria)、WWE3門、放線菌門(Actinobacteria)、浮霉菌門(Planctomycetes)等占據(jù)主導。隨著AAOB富集程度的增大,脫氮功能菌中的變形菌門所占比例逐漸減少,從21.60%降至14.20%,而浮霉菌門隨之增多,相對豐度由0.73%升至15.50%。當反應器的容積負荷增到0.44 kg·(m~3·d)~(-1)時,浮霉菌門中Candidatus Brocadia屬占13.40%,是主要的AAOB屬。(2)通過短期試驗證明,葡萄糖、乙酸、乙酸鈉作為ANAMMOX反應的有機物供源時,各試驗濃度均對ANAMMOX反應有一定的促進作用,而苯酚和甲醇對ANAMMOX反應有一定的刺激或抑制作用。其中以乙酸鈉COD=150 mg?L~(-1)時的促進作用最大,反應開始后4h時NH_4~+-N和TN的去除率高達93.45%和86.35%;甲醇COD=250 mg?L~(-1)時的抑制作用最強,且影響作用經(jīng)歷了活性刺激階段和抑制階段。通過高通量測序對這兩種情況下試驗時間分別為4h、14h和46h時的污泥樣品進行檢測,發(fā)現(xiàn)乙酸鈉作用下的ANAMMOX系統(tǒng)內(nèi)菌群結構變化較小,而甲醇對各菌群占比影響較大;兩種系統(tǒng)中主要菌群均為浮霉菌門、變形菌門、綠曲撓菌門和厚壁菌門;其中浮霉菌門中占比最大的均為Candidatus Brocadia屬和Candidatus Kuenenia屬,變形菌門中占比最大的均為Denitratisoma屬和Limnobacter屬。(3)通過向UASB連續(xù)流反應器中依次添加濃度分別為40、60、80 mg?L~(-1)的乙酸鈉,長期運行結果顯示系統(tǒng)內(nèi)的ANAMMOX反應在低濃度(COD=20 mg?L~(-1))條件下并未受到明顯影響;COD=40 mg?L~(-1)時,TN去除率高達88.52%,高于未添加有機物的運行工況,且COD去除率也穩(wěn)定在75.25%左右;當進水中含有較高濃度有機物(COD=60、80 mg?L~(-1))時,ANAMMOX系統(tǒng)受到不同程度的抑制影響,TN去除率降至50.02%左右在COD=80 mg?L~(-1)情況下。通過對不同有機物濃度下的污泥樣品進行微生物檢測,結果表明當COD=40 mg?L~(-1)時物生物群落的復雜度最低,各樣品中在豐度上占比較多的門類均為綠曲撓菌門(Chloroflexi)、浮霉菌門(Planctomycetes)、變形菌門(Proteobacteria)和放線菌門(Actinobacteria)。浮霉菌門占比從24.60%降至7.70%,其中的Candidatus Brocadia菌屬所占豐度隨有機物濃度的增大而逐漸從12.14%減小至3.63%;變形菌門占比從15.40%增至36.30%,其中Bdelloribrio菌屬的增幅最大,其豐度從當沒有添加有機物時的0.01%增至COD=80 mg?L~(-1)時的8.39%。
【學位授予單位】：蘇州科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：X703
【圖文】：

3圖 1- 5 氧化溝工藝流程圖Oxidation Ditch），又被稱為循環(huán)曝氣池[2]。污水在溝渠內(nèi)以過程，因曝氣裝置裝在池末端，因此流態(tài)的水經(jīng)歷了間歇曝多種類型：Pasveer、Orbal、Carrousel、一體式氧化溝等[7]。延長了池內(nèi)微生物與水的接觸時間，且缺氧與好氧間歇進行，從而提高了有機物和氮素的去除效果。quencing Batch Reactor Activated Sludge Process），即活性污泥之后，完全分時間序批式反應器 SBR 應運而生，它以時間

信息的普及和發(fā)展逐步變得廣泛起來，但正是因為如此其反應效，不如傳統(tǒng)污泥法穩(wěn)定。技術脫氮技術能力有限，氮素去除易受地理位置或者季節(jié)性溫度差異產(chǎn)生的廢水可生化性弱，硝化反硝化需要維持碳源等多種原因，索脫氮新工藝[9]。生物膜法反應池內(nèi)添加惰性載體的方法，讓微生物均勻生長于載體上，形的空間層次結構，使每一塊膜都可以同時進行多種反應[2]。微生其胞外多聚物組成，微生物種類繁多，可使得污水與其接觸充分除效率的結果[10]。生物載體分為固定式、半固定式和懸浮式的，均以比表面積大、，填料的類別直接影響到了廢水處理效果[2, 11]。

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 張詩穎;吳鵬;宋吟玲;沈耀良;張婷;;厭氧氨氧化與反硝化協(xié)同脫氮處理城市污水[J];環(huán)境科學;2015年11期

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6 陳宗Y

本文編號：2729804