厭氧氨氧化(anammox)技術(shù)具有脫氮負(fù)荷高和運(yùn)行成本低的優(yōu)勢(shì),已成功應(yīng)用于高氨氮廢水處理。重金屬鎳和無機(jī)鹽在諸多高氨氮廢水(如城市生活污水,工業(yè)廢水,垃圾滲濾液等)中共存,anammox應(yīng)用于該類廢水脫氮處理時(shí)面臨可能的抑制問題。然而,很少報(bào)道Ni(Ⅱ)和無機(jī)鹽對(duì)anammox工藝性能和微生物多樣性的復(fù)合效應(yīng)。本學(xué)位論文即針對(duì)此開展了相關(guān)研究,以期為其實(shí)際應(yīng)用提供參考。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論為:探究了Ni(Ⅱ)對(duì)anammox–升流式厭氧污泥床(UASB)系統(tǒng)的短期和長(zhǎng)期脫氮性能的影響。短期暴露試驗(yàn)結(jié)果表明,Ni(Ⅱ)的半抑制濃度(IC_(50))為14.6 mg·L~(-1);連續(xù)流試驗(yàn)(150天)表明,經(jīng)過緩慢增加Ni(Ⅱ)濃度至10 mg·Ni~(2+)·L~(-1)馴化,UASB平均氮去除效率(NRE)達(dá)到93%。在顆粒污泥特性方面,沉降速率、比厭氧氨氧化活性(SAA)和胞外聚合物(EPS)的含量隨著鎳濃度的升高呈降低之趨勢(shì);而細(xì)胞色素c的含量則持續(xù)升高。在0.3 mg·Ni~(2+)·L~(-1)短期暴露時(shí)即出現(xiàn)了活性抑制效應(yīng);但是長(zhǎng)期連續(xù)流運(yùn)行和馴化150天后,anammox體系可以耐受高達(dá)10mg·Ni~(2+)·L~(-1)的鎳脅迫。16S rRNA高通量測(cè)序結(jié)果顯示Ni(Ⅱ)對(duì)于anammox反應(yīng)器中微生物種群的多樣性有負(fù)面作用。在0-10 mg·L~(-1)所試Ni(Ⅱ)濃度范圍內(nèi),Candidatus Kuenenia的相對(duì)豐度從36.23%下降至28.46%。研究了Ni(Ⅱ)和無機(jī)鹽對(duì)anammox-UASB連續(xù)流運(yùn)行條件下的脫氮能力的影響及其受抑制后的恢復(fù)效果(包括工藝性能、顆粒特性、微生物種群變化)。結(jié)果表明,在0.2 mg·Ni~(2+)·L~(-1)和20 g·NaCl·L~(-1)聯(lián)合作用下,系統(tǒng)的脫氮性能嚴(yán)重失穩(wěn),但在運(yùn)行170天后系統(tǒng)性能逐漸恢復(fù),NRE和NRR分別達(dá)到77.1%和1.18 kg·N m~3·d~(-1)。三維熒光和紅外光譜分析表明,無機(jī)鹽和Ni(Ⅱ)改變了anammox顆粒污泥胞外聚合物(EPS)的分泌量和成分。用Stover–Kincannon模型、一階模型和二階模型等數(shù)學(xué)模型模擬了反應(yīng)器在不同時(shí)期的脫氮行為,取得了較好的擬合效果。16S rRNA高通量測(cè)序技術(shù)發(fā)現(xiàn)Ca._Kuenenia為所有試驗(yàn)階段的優(yōu)勢(shì)菌屬;當(dāng)SAA降低了98%,Ca._Kuenenia的相對(duì)豐度降低了18.1%。
【學(xué)位單位】：杭州師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：X703
【部分圖文】：

Short-term effects of the initial substrate level on SAA with or with-2.在添加和不添加 Ni(II)時(shí)和不同基質(zhì)水平對(duì) anammox 的短期mmox 污泥對(duì) Ni(II)的吸附效應(yīng)探究 Ni(II)的最終歸趨，我們檢測(cè)了在 Ni(II) 長(zhǎng)期暴露條件下反I) 的含量，如圖 2-3 中所示。在初始 Ni(II)暴露階段，出水中進(jìn)水，表明這時(shí)候顆粒污泥對(duì)金屬不但沒有吸附能力，反而釋以致系統(tǒng)的過程性能失穩(wěn)；而在經(jīng)過了首次失穩(wěn)平衡后，再次度至 5 和 10 mg·L-1時(shí)，出水中 Ni(II) 濃度均遠(yuǎn)低于進(jìn)水 Ni(I金屬的強(qiáng)吸附能力。在 Cd(II) 對(duì)生物反應(yīng)器的長(zhǎng)期效應(yīng)研究中圍為 1-10 mg·L-1，多于 99% 的 Cd(II) 被 anammox 系統(tǒng)去除

結(jié)合態(tài)EPS的熒光光譜

位論文 Ni(II)對(duì) anammox-UASB 系統(tǒng)脫氮性能和微上，反應(yīng)器在運(yùn)行 150 天后，污泥仍然保持鮮紅色 Ni(II)作為基本的營養(yǎng)元素，有可能極大地刺激了分析發(fā)現(xiàn)SAA和EPS含量之間具有極其密切的)。相反地，heme c與SAA(R=-0.466, p=0.038<0.05)和E現(xiàn)負(fù)相關(guān)性。隨著Ni(II)濃度的逐漸添加，SAA和生物活性的下降可能會(huì)引起細(xì)菌EPS分泌量的減少mmox 微生物種群的影響
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 邢保山;郭瓊;張玨;郭立新;金仁村;;保藏溫度對(duì)厭氧氨氧化顆粒污泥特性的影響[J];生物工程學(xué)報(bào);2014年12期

2 王亞宜;黎力;馬驍;林喜茂;潘綿立;戴曉虎;;厭氧氨氧化菌的生物特性及CANON厭氧氨氧化工藝[J];環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);2014年06期

3 陽廣鳳;金仁村;余妤;李玲;;厭氧氨氧化工藝的抑制現(xiàn)象[J];應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào);2012年03期

4 楊朝暉;徐崢勇;曾光明;劉有勝;肖勇;;不同低溫馴化策略下的厭氧氨氧化活性[J];中國環(huán)境科學(xué);2007年03期

5 鄭平,胡寶蘭;厭氧氨氧化菌混培物生長(zhǎng)及代謝動(dòng)力學(xué)研究[J];生物工程學(xué)報(bào);2001年02期

本文編號(hào)：2860323