電活性氨氧化生物膜的形成及影響因素研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-01 19:51
厭氧氨氧化(Anammox)是低能耗、高效率的生物脫氮工藝,相比于傳統(tǒng)生物脫氮技術(shù),厭氧氨氧化脫氮途徑較短,無需添加堿度和有機(jī)碳源,節(jié)省了能源、物料和運(yùn)行成本,近年來備受關(guān)注。但厭氧氨氧化菌富集馴化周期長(zhǎng)、運(yùn)行不穩(wěn)定等,限制了該工藝的工程應(yīng)用。厭氧氨氧化菌以亞硝酸鹽為電子受體,將銨氧化為氮?dú)?是驅(qū)動(dòng)Anammox工藝的核心。這種兼具“厭氧氨氧化”和“電活性”特點(diǎn)的生物膜,稱為電活性厭氧氨氧化生物膜(E-Anammox)。目前,對(duì)于E-Anammox的形成及電子傳遞機(jī)制還缺乏認(rèn)識(shí)。本研究論文以E-Anammox為研究對(duì)象,采用傳統(tǒng)的電化學(xué)三電極系統(tǒng)探索E-Anammox的形成過程,結(jié)合氮素的轉(zhuǎn)化規(guī)律和電化學(xué)技術(shù)對(duì)生物膜的氧化還原活性進(jìn)行表征。同時(shí)研究了不同C/N比以及不同電位條件對(duì)E-Anammox形成過程的影響,主要結(jié)果如下:(1)系統(tǒng)在最初30天內(nèi)采用乙酸為電子供體,后轉(zhuǎn)換為氯化銨為電子供體進(jìn)行馴化(ACAM模式),對(duì)E-Anammox的形成過程具有促進(jìn)作用:系統(tǒng)的啟動(dòng)時(shí)間從120天縮短到了 48天。結(jié)果表明:首先利用乙酸為電子供體富集具有電活性的生物膜,然后利用氯化銨馴化為可以氧化...
【文章來源】:福建農(nóng)林大學(xué)福建省
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1?2016年全國地表水水質(zhì)狀況(中國環(huán)境狀況公報(bào),2017)??Fig.?1-1?Profile?of?quality?of?surface?water?in?China?2016??(Ministry?of?Environmental?Protection?of?China,?2017)??
?菌在缺氧情況下將亞硝酸鹽或者硝酸鹽經(jīng)過還原反應(yīng)生成氮?dú)獾纳镞^程[19],??如圖1-2所示。??硝化-反硝化??氨氧化菌?亞硝酸氧化菌?反硝化菌??NH4+-N?no2--n?no3--n?N2??厭氧氨氧化菌??厭氧氨氧化?短程硝化-反硝化??圖1-2生物法脫氮過程[19]??Fig.?1-2?Nitrogen?removal?progress?with?biological?methods1191??通過借助一些代謝細(xì)菌在具有較高的生物活性轉(zhuǎn)化下,將水體中大量的氨氮??成分轉(zhuǎn)化為硝酸鹽和氮?dú)獾任镔|(zhì),能夠有效降低對(duì)水體的危害,同時(shí)保障了水中??動(dòng)植物的存活率[18]。由于微生物的耐鹽性差,而且微生物承受的滲透壓是一定??的,過高會(huì)致使微生物細(xì)胞的生長(zhǎng)繁殖受阻甚至致死。因此,改進(jìn)生物脫氮的工??藝流程一直是近年來的研究熱點(diǎn)。??A/0法是前置的缺氧/好氧工藝,該工藝具有流程簡(jiǎn)單,耐沖擊負(fù)荷性強(qiáng)和??降解有機(jī)物的效果好的特點(diǎn)。張勇將模擬的50%海水通過A70工藝連續(xù)處理,??隨著水力停留時(shí)間(HRT)增加和pH值提升,水體氨氮濃度降低,若與此同時(shí)??增大污泥的回流比
?|l_s???C/N比下對(duì)E-Anammox產(chǎn)電性能產(chǎn)電性能、氨氧化過程和微生物群落的影響。??1.6.3不同電位對(duì)E-Anammox的影響??探究不同電位對(duì)電活性厭氧氨氧化生物膜的影響。將前期培養(yǎng)好的電活性生??物膜置于密閉性良好的厭氧瓶?jī)?nèi),構(gòu)建三電極體系,設(shè)置不同初始電位(〇.〇?V,0.2??V,0.4?V,0.6?V),定期進(jìn)行須I汽(N2,?N20),以及其他氮素相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定(NOf,??N〇3-,NH4+),觀察不同電極電位對(duì)E-Anammox產(chǎn)電性能產(chǎn)電性能、氨氧化過??程和微生物群落的影響。??1.7本研究的方案??如圖]-2所示,本研究論文的主要技術(shù)路線如下:??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]城市污水氮污染排放特征及來源探討——以北京市海淀區(qū)為例[J]. 李彥旻,冼超凡,徐剛,歐陽志云. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[2]北方城市天然降雨中氨氮污染特征研究[J]. 張靜,周玉文,王中正,劉春,趙樹旗,李偉. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2016(06)
[3]重慶西部紅層淺層地下水中“三氮”污染現(xiàn)狀及影響因素分析[J]. 趙麗,張韻,張丹,郭勁松,敖亮. 環(huán)境污染與防治. 2016(06)
[4]改進(jìn)型A/O生物膜工藝在油田污水達(dá)標(biāo)外排中的應(yīng)用[J]. 張敏,宋昭崢,孫珊珊,張志勇,穆紅巖,李永峰,張忠智. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2016(03)
[5]哈爾濱市阿城區(qū)地下水氨氮污染現(xiàn)狀及成因分析研究[J]. 蔣本超,戚秀云,王鼎震. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2015(12)
[6]厭氧銨氧化過程中關(guān)鍵酶及相關(guān)分子標(biāo)記在生態(tài)學(xué)研究中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 白刃,賀紀(jì)正,沈菊培,陳新,張麗梅. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(13)
[7]海河流域河流氮污染特征及其演變趨勢(shì)[J]. 榮楠,單保慶,林超,郭勇,趙鈺,朱曉磊. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[8]基于厭氧氨氧化的城市污水處理廠能耗分析[J]. 彭永臻,邵和東,楊延棟,張樹軍,甘一萍,張亮. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[9]離子交換樹脂對(duì)高濃度氨氮廢水的吸附研究[J]. 羅圣熙,楊春平,龍智勇,羅肅霜,呂黎,何閃英. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(08)
[10]“魚·菜·菌”生態(tài)養(yǎng)殖模式氮磷轉(zhuǎn)化及去除效果分析[J]. 薛凌展. 亞熱帶資源與環(huán)境學(xué)報(bào). 2014(04)
博士論文
[1]厭氧氨氧化關(guān)鍵技術(shù)及其機(jī)理的研究[D]. 丁爽.浙江大學(xué) 2014
[2]微生物燃料電池同步脫氮產(chǎn)電性能及機(jī)理研究[D]. 張吉強(qiáng).浙江大學(xué) 2014
[3]柚皮基活性炭制備及吸附應(yīng)用機(jī)理研究[D]. 張華.廣西大學(xué) 2013
碩士論文
[1]預(yù)培養(yǎng)硝化細(xì)菌強(qiáng)化超濾工藝處理季節(jié)性突發(fā)氨氮污染研究[D]. 吳曉波.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]ANAMMOX生物膜反應(yīng)器脫氮性能研究[D]. 萬勱.大連理工大學(xué) 2013
[3]高鹽廢水的生物法處理研究[D]. 宋晶.大連工業(yè)大學(xué) 2010
[4]A/O工藝處理高鹽度廢水的研究[D]. 張勇.青島大學(xué) 2008
本文編號(hào):3259765
【文章來源】:福建農(nóng)林大學(xué)福建省
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1?2016年全國地表水水質(zhì)狀況(中國環(huán)境狀況公報(bào),2017)??Fig.?1-1?Profile?of?quality?of?surface?water?in?China?2016??(Ministry?of?Environmental?Protection?of?China,?2017)??
?菌在缺氧情況下將亞硝酸鹽或者硝酸鹽經(jīng)過還原反應(yīng)生成氮?dú)獾纳镞^程[19],??如圖1-2所示。??硝化-反硝化??氨氧化菌?亞硝酸氧化菌?反硝化菌??NH4+-N?no2--n?no3--n?N2??厭氧氨氧化菌??厭氧氨氧化?短程硝化-反硝化??圖1-2生物法脫氮過程[19]??Fig.?1-2?Nitrogen?removal?progress?with?biological?methods1191??通過借助一些代謝細(xì)菌在具有較高的生物活性轉(zhuǎn)化下,將水體中大量的氨氮??成分轉(zhuǎn)化為硝酸鹽和氮?dú)獾任镔|(zhì),能夠有效降低對(duì)水體的危害,同時(shí)保障了水中??動(dòng)植物的存活率[18]。由于微生物的耐鹽性差,而且微生物承受的滲透壓是一定??的,過高會(huì)致使微生物細(xì)胞的生長(zhǎng)繁殖受阻甚至致死。因此,改進(jìn)生物脫氮的工??藝流程一直是近年來的研究熱點(diǎn)。??A/0法是前置的缺氧/好氧工藝,該工藝具有流程簡(jiǎn)單,耐沖擊負(fù)荷性強(qiáng)和??降解有機(jī)物的效果好的特點(diǎn)。張勇將模擬的50%海水通過A70工藝連續(xù)處理,??隨著水力停留時(shí)間(HRT)增加和pH值提升,水體氨氮濃度降低,若與此同時(shí)??增大污泥的回流比
?|l_s???C/N比下對(duì)E-Anammox產(chǎn)電性能產(chǎn)電性能、氨氧化過程和微生物群落的影響。??1.6.3不同電位對(duì)E-Anammox的影響??探究不同電位對(duì)電活性厭氧氨氧化生物膜的影響。將前期培養(yǎng)好的電活性生??物膜置于密閉性良好的厭氧瓶?jī)?nèi),構(gòu)建三電極體系,設(shè)置不同初始電位(〇.〇?V,0.2??V,0.4?V,0.6?V),定期進(jìn)行須I汽(N2,?N20),以及其他氮素相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定(NOf,??N〇3-,NH4+),觀察不同電極電位對(duì)E-Anammox產(chǎn)電性能產(chǎn)電性能、氨氧化過??程和微生物群落的影響。??1.7本研究的方案??如圖]-2所示,本研究論文的主要技術(shù)路線如下:??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]城市污水氮污染排放特征及來源探討——以北京市海淀區(qū)為例[J]. 李彥旻,冼超凡,徐剛,歐陽志云. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[2]北方城市天然降雨中氨氮污染特征研究[J]. 張靜,周玉文,王中正,劉春,趙樹旗,李偉. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2016(06)
[3]重慶西部紅層淺層地下水中“三氮”污染現(xiàn)狀及影響因素分析[J]. 趙麗,張韻,張丹,郭勁松,敖亮. 環(huán)境污染與防治. 2016(06)
[4]改進(jìn)型A/O生物膜工藝在油田污水達(dá)標(biāo)外排中的應(yīng)用[J]. 張敏,宋昭崢,孫珊珊,張志勇,穆紅巖,李永峰,張忠智. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2016(03)
[5]哈爾濱市阿城區(qū)地下水氨氮污染現(xiàn)狀及成因分析研究[J]. 蔣本超,戚秀云,王鼎震. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2015(12)
[6]厭氧銨氧化過程中關(guān)鍵酶及相關(guān)分子標(biāo)記在生態(tài)學(xué)研究中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 白刃,賀紀(jì)正,沈菊培,陳新,張麗梅. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(13)
[7]海河流域河流氮污染特征及其演變趨勢(shì)[J]. 榮楠,單保慶,林超,郭勇,趙鈺,朱曉磊. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[8]基于厭氧氨氧化的城市污水處理廠能耗分析[J]. 彭永臻,邵和東,楊延棟,張樹軍,甘一萍,張亮. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[9]離子交換樹脂對(duì)高濃度氨氮廢水的吸附研究[J]. 羅圣熙,楊春平,龍智勇,羅肅霜,呂黎,何閃英. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(08)
[10]“魚·菜·菌”生態(tài)養(yǎng)殖模式氮磷轉(zhuǎn)化及去除效果分析[J]. 薛凌展. 亞熱帶資源與環(huán)境學(xué)報(bào). 2014(04)
博士論文
[1]厭氧氨氧化關(guān)鍵技術(shù)及其機(jī)理的研究[D]. 丁爽.浙江大學(xué) 2014
[2]微生物燃料電池同步脫氮產(chǎn)電性能及機(jī)理研究[D]. 張吉強(qiáng).浙江大學(xué) 2014
[3]柚皮基活性炭制備及吸附應(yīng)用機(jī)理研究[D]. 張華.廣西大學(xué) 2013
碩士論文
[1]預(yù)培養(yǎng)硝化細(xì)菌強(qiáng)化超濾工藝處理季節(jié)性突發(fā)氨氮污染研究[D]. 吳曉波.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]ANAMMOX生物膜反應(yīng)器脫氮性能研究[D]. 萬勱.大連理工大學(xué) 2013
[3]高鹽廢水的生物法處理研究[D]. 宋晶.大連工業(yè)大學(xué) 2010
[4]A/O工藝處理高鹽度廢水的研究[D]. 張勇.青島大學(xué) 2008
本文編號(hào):3259765
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