隨著國內(nèi)工業(yè)化進程的快速推進和人們生活水平的不斷提高,污水尤其是生活污水的大量排放問題日益凸顯。生活污水的大量排放將導(dǎo)致大量氮、磷及有機污染物排放并進入自然水體,并且未經(jīng)處理的生活污水排入自然水體將造成水體富營養(yǎng)化,嚴重損害自然水體的使用和觀賞價值,無疑加劇了淡水資源的短缺并破壞了生態(tài)平衡。因此對生活污水中的營養(yǎng)物質(zhì)進行處理是當務(wù)之急。微藻因具有處理效果佳,操作簡單,處理費用低,不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)勢而被廣泛應(yīng)用于吸收無機鹽類污染物和吸附重金屬類污染物,但微藻在具體實踐應(yīng)用中受限于較慢的生長速率和對污染物尤其是有機污染物較低的抗性。因此,本研究選用一種新型的藻-菌聯(lián)合體系用以增強對N、P及有機物的去除效果,同時增加微藻生物量。在這種策略中,細菌將大分子有機物降解為小分子有機物,并在呼吸代謝過程中吸收氧氣,釋放二氧化碳,與此同時,微藻營光合作用吸收無機鹽類用于合成自身生物量,并原位吸收細菌所釋放的二氧化碳并釋放氧氣供給微藻利用。具體實驗中,我們采用控制變量的方法,將特定微藻和特定細菌引入同一模擬污水處理體系中,比較藻-菌聯(lián)合體系與微藻或細菌單一體系對N、P及有機物去除效果的差異,探究了藻-菌聯(lián)合體系去除污染物質(zhì)的最佳環(huán)境條件并探究藻菌聯(lián)合作用的機理。實驗中得到了較好的結(jié)果。藻-菌聯(lián)合體系相比于單一處理體系具有更快和更好的對N、P及有機物的處理效果。經(jīng)過十天的處理過程,聯(lián)合體系分別可以將污水中氨氮、磷酸鹽,可溶性總磷和化學(xué)需氧量(COD)的濃度從9.90 mg/L,1.67 mg/L,5.02 mg/L,150.00 mg/L降低至1.40 mg/L,0.14 mg/L,1.32 mg/L,0.00 mg/L,其去除率分別為85.90%,91.50%,73.75%和100.00%;細菌的存在能夠促進微藻生物量的增加,經(jīng)過十天的處理過程,單一處理體系中的微藻干重為323.22 mg/L,細菌干重為262.50 mg/L,混合處理體系中微藻的干重為416.28 mg/L,細菌的干重為463.82 mg/L,聯(lián)合體系中微藻生物量比單一體系中增長28.79%,聯(lián)合體系中細菌生物量比單一體系中增長76.69%;同時探究得到聯(lián)合體系去除污水中營養(yǎng)物質(zhì)的最佳環(huán)境條件為pH=7,溫度25℃,LED燈(12000lux),12:12小時晝夜交替。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：X799.3
【文章目錄】：
摘要
Abstract
Chapter 1 Introduction
    1.1 Water resources and water pollution
        1.1.1 Water resources status
        1.1.2 Status of domestic sewage discharge in China
        1.1.3 Nutrients in domestic sewage and their hazards
        1.1.4 Hazard of water eutrophication
        1.1.5 Main sewage treatment methods
    1.2 Overview of microalgae
        1.2.1 The application of microalgae
    1.3 Micro-algae and bacteria combined system
        1.3.1 Mechanism of the combined action of bacteria and microalgae
        1.3.2 Application of algal-bacterial combined system in environmental field
        1.3.3 Main factors affecting nitrogen and phosphorus removal by algae-bacteria symbiotic system
    1.4 Research content and route
Chapter 2 Screening of bacteria and selection of algae
    2.1 Material and methods
        2.1.1 Main experimental instruments
        2.1.2 Main chemical agents
    2.2 Selection of algae
    2.3 Microalgae pre-culture condition
    2.4 Screening and isolation of bacteria
    2.5 Bacteria pre-culture condition
Chapter 3 Optimizing conditions for nitrogen and phosphorus removal by algal-bacterial symbiotic partnership
    3.1 Material and methods
        3.1.1 Main experimental instruments
        3.1.2 Main chemical agents
        3.1.3 Preparation of simulated sewage
        3.1.4 Experimental design and sampling
        3.1.5 Determination method and procedure
        3.1.6 Data analysis
    3.2 Results and discussion
        3.2.1 The optimal ratio of algae to bacteria for combination system
        3.2.2 The optimal p H for combination system
        3.2.3 The optimal light supply condition for combination system
        3.2.4 The optimal external oxygen supply condition for combination system
    3.3 Conclusion
Chapter 4 Characterizing the removal effect of nutrient from simulated sewage byalgae-bacteria combined system
    4.1 Material and methods
        4.1.1 Main experimental instruments
        4.1.2 Main chemical agents
        4.1.3 Preparation of simulated sewage
        4.1.4 Experimental design and sampling
        4.1.5 Determination method and procedure
        4.1.6 Data analysis
    4.2 Results and discussion
        4.2.1 Removing effect of ammonia nitrogen
        4.2.2 Removing effect of soluble total phosphorus
        4.2.3 Removing effect of phosphate
        4.2.4 Removing effect of organic phosphorus
        4.2.5 Removing effect of chemical oxygen demand
    4.3 Conclusions
Chapter 5 Study on the mechanism of interaction between two microorganisms in algalbacteria combined system
    5.1 Material and methods
        5.1.1 Main experimental instruments
        5.1.2 Main chemical agents
        5.1.3 Preparation of simulated sewage
        5.1.4 Experimental design and sampling
        5.1.5 Determination method and procedure
        5.1.6 Data analysis
    5.2 Results and discussion
        5.2.1 Promoting effect of combined system on biomass accumulation of twomicroorganisms
        5.2.2 Gas exchange relationship
    5.3 Conclusion
Conclusion
Reference
Publications
致謝

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本文編號：2884057