水體環(huán)境的富營(yíng)養(yǎng)化,致使水環(huán)境不斷惡化,甚至影響了工業(yè)生產(chǎn)以及人類的生活健康安全。氮磷的高排放是引起水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因,控制以及削減水體中的氮元素迫在眉睫。因此,生物脫氮技術(shù)便有著重大的研究意義。厭氧氨氧化(anaerobic ammonia oxidation,Anammox)工藝是一種高效、經(jīng)濟(jì)的新型生物脫氮工藝。由于該工藝具有氮的去除率高、不需外加其他碳元素、無氧溶解氧、污泥產(chǎn)出率低等特點(diǎn),受到了相關(guān)各界廣泛關(guān)注。隨著厭氧氨氧化研究的深入,厭氧氨氧化組合工藝也發(fā)展起來,廣泛應(yīng)用于高氨氮廢水的脫氮處理。但是在實(shí)際應(yīng)用過程中,受到接種物來源、基質(zhì)自抑制、外源性毒物和工藝啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)等因素的影響,厭氧氨氧化反應(yīng)器的啟動(dòng)比較困難。本課題研究對(duì)于厭氧氨氧化工藝UASB反應(yīng)器的影響因素進(jìn)行研究,采用厭氧污泥,以成功培養(yǎng)出厭氧氨氧化菌為標(biāo)志。通過在不同溫度、不同pH值、不同底物濃度下的批量實(shí)驗(yàn)研究,得到適宜的溫度、pH值、濃度區(qū)間,并測(cè)試是否能夠保證反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行。在氨氮底物濃度為300 mgN/L、亞硝態(tài)氮底物濃度為400 mgN/L、溫度控制在30-35℃之間、人工調(diào)節(jié)pH在7.5-8.0范圍內(nèi),反應(yīng)器可以穩(wěn)定運(yùn)行,并能得到氨氮97%的去除率,亞硝態(tài)氮96%的去除率。
【學(xué)位單位】：黑龍江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：X703
【部分圖文】：

NOB)將亞硝酸氮進(jìn)一步氧化成硝酸氮的過程。至今還沒有發(fā)現(xiàn)能夠把氨直接氧化成硝酸的微生物�？偡磻�(yīng)式：NH4++2O2 →硝化細(xì)菌NO3-+2H++H2O（2）反硝化作用反硝化作用(denitrification)是在缺氧狀態(tài)下，通過反硝化菌把硝酸氮或亞硝酸氮經(jīng)過多步反應(yīng)還原成氮?dú)獾姆磻?yīng)過程（圖 1-1）。其實(shí)質(zhì)上是以硝酸鹽為電子受體的氧化還原反應(yīng)。

硝化省去了 NO2-轉(zhuǎn)換成 NO3-的氧化反應(yīng)過程。短程解氧、污泥停留時(shí)間、pH 值等來控制。程硝化反硝化(short-cut nitrification and denitrification反硝化就是在硝化過程中，把氨氧化控制在亞硝化步經(jīng)氧化反應(yīng)生成硝酸鹽，進(jìn)而亞硝態(tài)鹽利用反硝脫氮[3]。 →氧化菌NO2- →反硝化細(xì)菌N2氧氨氧化(anaerobic ammonia oxidation,Anammox)化作用是在厭氧的條件下，電子受體為 NO2-，電子化菌（AAOB）轉(zhuǎn)化生成 N2的反應(yīng)過程。AAOB 為可通過亞硝酸氧化成硝酸獲得能量。利用分子生物學(xué)OB 發(fā)現(xiàn)，AAOB 分布廣泛（圖 1-2），存在于各類淡水及海水等環(huán)境中[4]。

反應(yīng)就是按照 Broda 預(yù)言的方式來進(jìn)行的，從而發(fā)現(xiàn)了厭氧氨氧化。1.5 厭氧氨氧化的反應(yīng)機(jī)理NH4++NO2-→N2+2H2O(1-1)5NH4++3NO5-→4N2+9H2O+2H+(1-2)公式 1-1，電子受體為亞硝酸鹽；公式 1-2，電子受體為硝酸鹽。該反應(yīng)ΔG<0，說明可自發(fā)進(jìn)行反應(yīng)，厭氧氨氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，產(chǎn)生能量，可為生物生長(zhǎng)提供能量。Graff[18]等通過15N 同位素示蹤的方法驗(yàn)證，羥氨最有可能作為電子受體，而羥氨本身又是 NO2-分解而來，化學(xué)反應(yīng)模型如圖 1-3 所示。根據(jù) Schalk[19]等研究的聯(lián)氨厭氧氨氧化，并用示蹤法，提出了厭氧氨氧化工藝的反應(yīng)機(jī)理，具體見圖 1-4。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王靜;郝建安;張愛君;楊波;姜天翔;張雨山;;厭氧氨氧化反應(yīng)研究進(jìn)展[J];水處理技術(shù);2014年03期

2 王群;張文靜;馬晨曦;;不同反應(yīng)器的厭氧氨氧化啟動(dòng)[J];遼寧化工;2013年07期

3 錢瑋;朱艷霞;邱業(yè)先;;太湖底泥中厭氧氨氧化菌初步研究[J];江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué);2012年11期

4 沈李東;鄭平;胡寶蘭;;自然生態(tài)系統(tǒng)中的厭氧氨氧化[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2011年15期

5 陳曦;崔莉鳳;杜兵;司亞安;;溫度和pH值對(duì)厭氧氨氧化微生物活性的影響分析[J];北京工商大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年03期

6 夏鳳毅;氮的污染及生物脫氮技術(shù)研究進(jìn)展[J];溫州師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年05期

7 杜兵,司亞安,孫艷玲,劉寅;推流固定化生物反應(yīng)器培養(yǎng)ANAMMOX菌[J];中國(guó)給水排水;2003年07期

8 袁林江,彭黨聰,王志盈;短程硝化—反硝化生物脫氮[J];中國(guó)給水排水;2000年02期

9 胡寶蘭,鄭平,馮孝善;新型生物脫氮技術(shù)的工藝研究[J];應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào);1999年S1期

10 鄭平,胡寶蘭,徐向陽,俞秀娥,馮孝善;厭氧氨氧化電子受體的研究[J];應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào);1998年01期

本文編號(hào)：2833576