以低C/N比實(shí)際生活污水為處理對(duì)象,聚氨酯海綿填料為生物載體（填料填充率25%）,采用逐步提高氮負(fù)荷的方式,在較短的時(shí)間內(nèi)（98 d）成功啟動(dòng)了同步硝化反硝化（simultaneous nitrification and denitrification,SND）的序批式生物膜反應(yīng)器（sequencing batch biofilm reactor,SBBR）。實(shí)時(shí)定量PCR（real-time qualitative polymerase chain reaction,real-time q PCR）結(jié)果表明系統(tǒng)內(nèi)硝化菌得到富集。在穩(wěn)定運(yùn)行期間,系統(tǒng)對(duì)有機(jī)物及氮的去除效果良好,平均出水COD、4NH-N+、TN分別為38.28 mg·L-1、1.23 mg·L-1、8.23 mg·L-1。微生物將大部分碳源以聚羥基脂肪酸酯（poly-β-hydroxyalkanoate,PHA）的形式儲(chǔ)存至體內(nèi),系統(tǒng)內(nèi)3NO-N-的去除主要通過內(nèi)源反硝化作用,且反硝化過程基本無(wú)2NO-N-積累,平均SND率為70.57%,TN去除率高達(dá)82.95%。由于硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)在同一反應(yīng)器內(nèi)同時(shí)進(jìn)行,反硝... 

【文章來(lái)源】：化工學(xué)報(bào). 2016,67(11)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

SBBR實(shí)驗(yàn)裝置示意圖

加種泥的方式進(jìn)行掛膜，且不設(shè)置沉淀與閑置時(shí)間。由于所用填料具有較強(qiáng)的吸附作用，部分污泥被截留在填料上，懸浮污泥則隨出水排出，至第10天已觀察不到懸浮污泥，而填料上已附著有較多的污泥，且生物活性也在逐漸提高，運(yùn)行至第23d即掛膜成功，至第98天，SND系統(tǒng)成功啟動(dòng)。2.1.1不同階段下氮的去除情況系統(tǒng)的啟動(dòng)共分為4個(gè)階段，其中階段Ⅰ至階段Ⅲ為啟動(dòng)期，階段Ⅳ為穩(wěn)定運(yùn)行期。不同階段下氮的去除情況如圖2所示。在階段Ⅰ，由于加入的生活污水只有60%，4NH-N+含量較低，為35～40mg·L1，但由于系圖2不同階段下氮的去除情況Fig.2Profilesofnitrogenremovalindifferentperiods表2real-timeqPCR所用引物及其核苷酸序列Table2Oligonucleotidesequencesofspecificprimersinreal-timeqPCRanalysisSpecificityPrimerSequence(5′-3′)Ref.AOBamoA-1FGGGGTTTCTACTGGTGGT[14]amoAamoA-2RCCCCTCKGSAAAGCCTTCTTCNitrospira341fCCTACGGGAGGCAGCAG[15]16SrRNANTSPArCGTTATCCTGGGCAGTCCTTNitrobacterFGPS872fCTAAAACTCAAAGGAATTGA[16]16SrRNAFGPS1269rTTTTTTGAGATTTGCTAGtotalbacteria341fCCTACGGGAGGCAGCAG[17]16SrRNA534rATTACCGCGGCTGCTGG

N分別為1.31、0.01、13.14mg·L1，此時(shí)認(rèn)為SND系統(tǒng)已成功啟動(dòng)。系統(tǒng)能夠在較短的時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)，很大程度上是由于填料對(duì)微生物有較強(qiáng)的截留能力，利于形成SND的微環(huán)境[24]。在穩(wěn)定運(yùn)行期間（階段Ⅳ），系統(tǒng)的4NH-N+去除率平均為97.5%，出水3NO-N平均為6.80mg·L1，且基本無(wú)2NO-N積累。此外，由于填料的截留吸附作用，出水SS也很低，平均低于20mg·L1。2.1.2系統(tǒng)內(nèi)硝化菌的富集情況在系統(tǒng)運(yùn)行期間每隔20d保存一個(gè)泥樣，進(jìn)行real-timeqPCR檢測(cè)，考察硝化菌的富集情況。結(jié)果見圖3。圖3系統(tǒng)內(nèi)硝化菌的富集Fig.3EnrichmentofnitrifyingbacteriainSBBR可以看出，接種污泥中硝化菌的量較少，隨著系統(tǒng)的運(yùn)行，硝化菌逐漸增長(zhǎng)。至第20天時(shí)，氨氧化細(xì)菌（ammoniaoxidizingbacteria，AOB）、Nitrobacter與Nitrospira菌屬的基因拷貝數(shù)分別由初始的每克干污泥6.8×107、1.25×108、2.31×109增加至1.77×108、2.53×108、4.40×109，硝化菌得到初步富集。結(jié)合2.1.1節(jié)可知，此時(shí)系統(tǒng)硝化效果良好，出水基本不含4NH-N+，并以此作為掛膜成功的標(biāo)志。系統(tǒng)運(yùn)行至100d時(shí)，AOB、Nitrobacter與Nitrospira菌屬的基因拷貝數(shù)分別增加至每克干污泥1.04×109、4.26×108、6.11×109，與接種污泥相比，硝化菌的增長(zhǎng)較為明顯，此后，硝化菌增長(zhǎng)緩慢。此時(shí)間點(diǎn)與2.1.1節(jié)中系統(tǒng)啟動(dòng)期與穩(wěn)定運(yùn)行期的劃分相吻合，即98d前為啟動(dòng)期，系統(tǒng)內(nèi)硝化菌增長(zhǎng)較快，但含量較少，硝化效果不穩(wěn)定；98d后，硝化菌得到富集，其含量基本穩(wěn)定，系統(tǒng)硝化效果良好，結(jié)合反硝化效果的改善，系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行階段。至160d時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)AOB、Nitrobacter與Nitrospira菌屬的基因拷貝數(shù)較接?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3378981