富鐵填料除磷與強化A/O生物脫氮試驗研究
發(fā)布時間:2022-02-26 07:41
城鎮(zhèn)生活污水的脫氮除磷是當(dāng)前環(huán)保工作的一個主要任務(wù)。采用A/O工藝處理城鎮(zhèn)生活污水較為常見,但A/O工藝存在兩個典型問題:DO矛盾、除磷性能差。研究試著在技術(shù)可行、經(jīng)濟合理的條件下同時解決之。試驗首先優(yōu)化A/O反應(yīng)器運行參數(shù),并通過設(shè)置脫氧除磷濾柱,對比研究ROP-A/O反應(yīng)器與A/O反應(yīng)器的除磷脫氮效能,進而研究富鐵填料在ROP-A/O反應(yīng)器化學(xué)除磷與強化生物脫氮中的作用機理及對活性污泥微生物群落多樣性的影響。A/O反應(yīng)器最佳工況:RS:50%,SRT:16d,RW:200%。穩(wěn)定運行條件下SV30為20.6%,MLSS為2562mg/L,SVI為80.7,進水COD、NH4+-N、TN、TP濃度分別為371.2mg/L、60.93mg/L、59.53mg/L、4.76mg/L時,去除率分別達(dá)到92.2%、99.0%、57.1%、32.9%,出水濃度分別為28.8mg/L、0.63mg/L、25.50mg/L、3.18mg/L。富鐵填料通過電化學(xué)作用產(chǎn)生Fe3+,Fe3+能夠改善活性污泥的凝聚沉降性能,且能夠降低污泥比阻,改善污泥脫水性能。...
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 水體富營養(yǎng)化及其治理
1.1.1 水體富營養(yǎng)化及其危害
1.1.2 水體中N、P來源
1.1.3 城市污水處理現(xiàn)狀
1.2 生物脫氮除磷技術(shù)
1.2.1 生物脫氮技術(shù)
1.2.2 生物除磷技術(shù)
1.3 其它脫氮除磷技術(shù)
1.3.1 物理化學(xué)脫氮技術(shù)
1.3.2 新型生物脫氮技術(shù)
1.3.3 化學(xué)除磷技術(shù)
1.3.4 反硝化除磷技術(shù)
1.4 A/O污水生物處理技術(shù)
1.4.1 A/O技術(shù)原理
1.4.2 A/O技術(shù)特點
1.5 富鐵填料在污水處理中的作用
1.5.1 電化學(xué)作用
1.5.2 混凝作用
1.5.3 吸附截留作用
1.5.4 還原作用
2 試驗概況
2.1 研究目的與意義
2.1.1 研究目的
2.1.2 研究意義
2.2 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
2.2.1 研究內(nèi)容
2.2.2 創(chuàng)新點
2.2.3 技術(shù)路線
2.3 ROP-A/O工藝流程與試驗裝置
2.3.1 ROP-A/O工藝流程
2.3.2 ROP-A/O試驗裝置
2.4 試驗材料與水質(zhì)情況
2.4.1 試驗材料
2.4.2 試驗水質(zhì)
2.5 分析方法與標(biāo)準(zhǔn)曲線
2.5.1 分析方法
2.5.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線
2.6 A/O工藝質(zhì)點簡圖分析及有關(guān)去除率的計算
2.6.1 A/O工藝質(zhì)點簡圖分析
2.6.2 有關(guān)去除率的計算
2.7 微生物群落多樣性分析試驗流程與生物信息分析流程
2.7.1 MiSeq測序?qū)嶒灹鞒?br> 2.7.2 生物信息分析流程
3 A/O工藝脫氮除磷效能試驗條件優(yōu)化
3.1 污泥回流比(R_S)的選擇
3.1.1 R_S對好氧反應(yīng)器中污泥性能的影響
3.1.2 R_S對COD去除效能影響
3.1.3 R_S對NH_4~+-N去除效能影響
3.1.4 R_S對TN去除效能影響
3.1.5 R_S對TP去除效能影響
3.2 污泥齡(SRT)的選擇
3.2.1 SRT對好氧反應(yīng)器中污泥性能的影響
3.2.2 SRT對COD去除效能影響
3.2.3 SRT對NH_4~+-N去除效能影響
3.2.4 SRT對TN去除效能影響
3.2.5 SRT對TP去除效能影響
3.3 硝化液回流比(RW)的選擇
3.3.1 RW對好氧反應(yīng)器中污泥性能的影響
3.3.2 RW對COD去除效能影響
3.3.3 RW對NH_4~+-N去除效能影響
3.3.4 RW對TN去除效能影響
3.3.5 RW對TP去除效能影響
3.4 本章小結(jié)
4 RW對ROP-A/O與A/O工藝污染物去除效能影響對比研究
4.1 ROP-A/O與A/O好氧反應(yīng)器中污泥性能差異
4.2 亞硝化細(xì)菌與硝化細(xì)菌計數(shù)結(jié)果
4.3 RW對ROP-A/O與A/O工藝污染物去除效能影響對比研究
4.3.1 對COD去除效能影響
4.3.2 對NH_4~+-N去除效能影響
4.3.3 對TN去除效能影響
4.3.4 對TP去除效能影響
4.4 微生物鏡檢結(jié)果
4.5 不同R_W工況下ROP-A/O反應(yīng)器TFe、DO、TP沿程變化趨勢研究
4.5.1 TFe濃度沿程變化趨勢
4.5.2 DO濃度沿程變化趨勢
4.5.3 TP去除效果沿程變化趨勢
4.6 本章小結(jié)
5 ROP-A/O工藝與A/O工藝污染物去除效能對比研究
5.1 ROP-A/O工藝與A/O工藝好氧反應(yīng)器污泥性能對比研究
5.1.1 好氧反應(yīng)器中活性污泥性能對比
5.1.2 好氧反應(yīng)器活性污泥比阻對比
5.2 亞硝化細(xì)菌與硝化細(xì)菌計數(shù)結(jié)果
5.3 ROP-A/O工藝與A/O工藝污染物去除效能對比研究
5.3.1 COD去除效能對比
5.3.2 NH_4~+-N去除效能對比
5.3.3 TN去除效能對比
5.3.4 TP去除效能對比
5.4 TFe、DO、TP濃度沿程變化趨勢(對比)研究
5.4.1 TFe濃度沿程變化
5.4.2 DO濃度沿程變化對比
5.4.3 TP濃度沿程變化對比
5.5 本章小結(jié)
6 Fe~(3+)對活性污泥微生物群落多樣性的影響研究
6.1 活性污泥培養(yǎng)
6.2 DNA質(zhì)檢與PCR擴增結(jié)果
6.2.1 DNA質(zhì)檢結(jié)果
6.2.2 PCR擴增結(jié)果
6.3 活性污泥微生物群落多樣性分析基礎(chǔ)分析
6.3.1 優(yōu)化序列統(tǒng)計
6.3.2 OTU聚類
6.3.3 分類學(xué)分析
6.3.4 多樣性指數(shù)
6.3.5 稀釋性曲線
6.3.6 Shannon-Wiener曲線
6.4 活性污泥微生物群落多樣性分析高級分析
6.4.1 Rank-Abundance曲線
6.4.2 OTU分布Venn圖
6.4.3 PCA分析與PCoA分析
6.4.4 群落結(jié)構(gòu)組分圖Ⅰ
6.4.5 群落Heatmap圖
6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)論與建議
7.1 結(jié)論
7.2 建議
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Miseq測序分析活性污泥系統(tǒng)中細(xì)菌群落的動態(tài)變化[J]. 聞韻,王曉慧,林常青. 環(huán)境工程學(xué)報. 2015(11)
[2]高通量測序技術(shù)在水環(huán)境微生物群落多樣性中的應(yīng)用[J]. 王紹祥,楊洲祥,孫真,劉燕,汪成偉,荊毓航. 化學(xué)通報. 2014(03)
[3]改性海綿鐵除氧影響因素與機理研究[J]. 徐波,賈銘椿. 材料工程. 2013(10)
[4]用于PCR擴增的細(xì)菌DNA提取方法比較[J]. 馮廣達(dá),陳美標(biāo),羊宋貞,朱紅惠. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2013(03)
[5]Eutrophication development and its key regulating factors in a water-supply reservoir in North China[J]. Liping Wang,Lusan Liu,Binghui Zheng. Journal of Environmental Sciences. 2013(05)
[6]不同混凝劑對污泥脫水性能的影響研究[J]. 牛美青,張偉軍,王東升,徐孝雅,段晉明. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2012(09)
[7]高通量測序技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 王興春,楊致榮,王敏,李瑋,李生才. 中國生物工程雜志. 2012(01)
[8]多段進水A/O生物膜工藝運行性能的研究[J]. 胡博,趙劍強,陳瑩,華立娜,毛鶴群. 中國環(huán)境科學(xué). 2011(10)
[9]高鐵酸鉀對微生物生長及污泥理化特性的影響[J]. 藍(lán)惠霞,劉曉鳳,王樂樂,陳元彩. 中國環(huán)境科學(xué). 2011(08)
[10]紅斑顠體蟲在活性污泥中的生長特性研究[J]. 艾翠玲,蔡麗云. 環(huán)境污染與防治. 2011(08)
博士論文
[1]典型海域微生物群落結(jié)構(gòu)及其生物地球化學(xué)意義[D]. 劉吉文.中國海洋大學(xué) 2014
[2]厭氧氨氧化工藝特性與控制技術(shù)的研究[D]. 唐崇儉.浙江大學(xué) 2011
[3]新疆與西藏地區(qū)細(xì)菌多樣性分析及四個潛在新種的多相分類學(xué)研究[D]. 唐雅麗.武漢大學(xué) 2009
[4]反硝化聚磷菌特性與反硝化除磷工藝研究[D]. 鮑林林.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]茅臺地區(qū)赤水河水體微生物多樣性分析[D]. 譚旭.北京化工大學(xué) 2014
[2]生物海綿鐵在好氧除磷過程中的理論研究[D]. 李正.蘭州交通大學(xué) 2014
[3]光合細(xì)菌對富營養(yǎng)化水體脫氮除磷研究[D]. 龍波.西南交通大學(xué) 2013
[4]芝麻香型白酒釀造微生物多樣性分析[D]. 徐澤江.浙江理工大學(xué) 2012
[5]廢水化學(xué)除磷的試驗、理論與應(yīng)用研究[D]. 徐豐果.廣東工業(yè)大學(xué) 2003
本文編號:3644248
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 水體富營養(yǎng)化及其治理
1.1.1 水體富營養(yǎng)化及其危害
1.1.2 水體中N、P來源
1.1.3 城市污水處理現(xiàn)狀
1.2 生物脫氮除磷技術(shù)
1.2.1 生物脫氮技術(shù)
1.2.2 生物除磷技術(shù)
1.3 其它脫氮除磷技術(shù)
1.3.1 物理化學(xué)脫氮技術(shù)
1.3.2 新型生物脫氮技術(shù)
1.3.3 化學(xué)除磷技術(shù)
1.3.4 反硝化除磷技術(shù)
1.4 A/O污水生物處理技術(shù)
1.4.1 A/O技術(shù)原理
1.4.2 A/O技術(shù)特點
1.5 富鐵填料在污水處理中的作用
1.5.1 電化學(xué)作用
1.5.2 混凝作用
1.5.3 吸附截留作用
1.5.4 還原作用
2 試驗概況
2.1 研究目的與意義
2.1.1 研究目的
2.1.2 研究意義
2.2 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
2.2.1 研究內(nèi)容
2.2.2 創(chuàng)新點
2.2.3 技術(shù)路線
2.3 ROP-A/O工藝流程與試驗裝置
2.3.1 ROP-A/O工藝流程
2.3.2 ROP-A/O試驗裝置
2.4 試驗材料與水質(zhì)情況
2.4.1 試驗材料
2.4.2 試驗水質(zhì)
2.5 分析方法與標(biāo)準(zhǔn)曲線
2.5.1 分析方法
2.5.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線
2.6 A/O工藝質(zhì)點簡圖分析及有關(guān)去除率的計算
2.6.1 A/O工藝質(zhì)點簡圖分析
2.6.2 有關(guān)去除率的計算
2.7 微生物群落多樣性分析試驗流程與生物信息分析流程
2.7.1 MiSeq測序?qū)嶒灹鞒?br> 2.7.2 生物信息分析流程
3 A/O工藝脫氮除磷效能試驗條件優(yōu)化
3.1 污泥回流比(R_S)的選擇
3.1.1 R_S對好氧反應(yīng)器中污泥性能的影響
3.1.2 R_S對COD去除效能影響
3.1.3 R_S對NH_4~+-N去除效能影響
3.1.4 R_S對TN去除效能影響
3.1.5 R_S對TP去除效能影響
3.2 污泥齡(SRT)的選擇
3.2.1 SRT對好氧反應(yīng)器中污泥性能的影響
3.2.2 SRT對COD去除效能影響
3.2.3 SRT對NH_4~+-N去除效能影響
3.2.4 SRT對TN去除效能影響
3.2.5 SRT對TP去除效能影響
3.3 硝化液回流比(RW)的選擇
3.3.1 RW對好氧反應(yīng)器中污泥性能的影響
3.3.2 RW對COD去除效能影響
3.3.3 RW對NH_4~+-N去除效能影響
3.3.4 RW對TN去除效能影響
3.3.5 RW對TP去除效能影響
3.4 本章小結(jié)
4 RW對ROP-A/O與A/O工藝污染物去除效能影響對比研究
4.1 ROP-A/O與A/O好氧反應(yīng)器中污泥性能差異
4.2 亞硝化細(xì)菌與硝化細(xì)菌計數(shù)結(jié)果
4.3 RW對ROP-A/O與A/O工藝污染物去除效能影響對比研究
4.3.1 對COD去除效能影響
4.3.2 對NH_4~+-N去除效能影響
4.3.3 對TN去除效能影響
4.3.4 對TP去除效能影響
4.4 微生物鏡檢結(jié)果
4.5 不同R_W工況下ROP-A/O反應(yīng)器TFe、DO、TP沿程變化趨勢研究
4.5.1 TFe濃度沿程變化趨勢
4.5.2 DO濃度沿程變化趨勢
4.5.3 TP去除效果沿程變化趨勢
4.6 本章小結(jié)
5 ROP-A/O工藝與A/O工藝污染物去除效能對比研究
5.1 ROP-A/O工藝與A/O工藝好氧反應(yīng)器污泥性能對比研究
5.1.1 好氧反應(yīng)器中活性污泥性能對比
5.1.2 好氧反應(yīng)器活性污泥比阻對比
5.2 亞硝化細(xì)菌與硝化細(xì)菌計數(shù)結(jié)果
5.3 ROP-A/O工藝與A/O工藝污染物去除效能對比研究
5.3.1 COD去除效能對比
5.3.2 NH_4~+-N去除效能對比
5.3.3 TN去除效能對比
5.3.4 TP去除效能對比
5.4 TFe、DO、TP濃度沿程變化趨勢(對比)研究
5.4.1 TFe濃度沿程變化
5.4.2 DO濃度沿程變化對比
5.4.3 TP濃度沿程變化對比
5.5 本章小結(jié)
6 Fe~(3+)對活性污泥微生物群落多樣性的影響研究
6.1 活性污泥培養(yǎng)
6.2 DNA質(zhì)檢與PCR擴增結(jié)果
6.2.1 DNA質(zhì)檢結(jié)果
6.2.2 PCR擴增結(jié)果
6.3 活性污泥微生物群落多樣性分析基礎(chǔ)分析
6.3.1 優(yōu)化序列統(tǒng)計
6.3.2 OTU聚類
6.3.3 分類學(xué)分析
6.3.4 多樣性指數(shù)
6.3.5 稀釋性曲線
6.3.6 Shannon-Wiener曲線
6.4 活性污泥微生物群落多樣性分析高級分析
6.4.1 Rank-Abundance曲線
6.4.2 OTU分布Venn圖
6.4.3 PCA分析與PCoA分析
6.4.4 群落結(jié)構(gòu)組分圖Ⅰ
6.4.5 群落Heatmap圖
6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)論與建議
7.1 結(jié)論
7.2 建議
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Miseq測序分析活性污泥系統(tǒng)中細(xì)菌群落的動態(tài)變化[J]. 聞韻,王曉慧,林常青. 環(huán)境工程學(xué)報. 2015(11)
[2]高通量測序技術(shù)在水環(huán)境微生物群落多樣性中的應(yīng)用[J]. 王紹祥,楊洲祥,孫真,劉燕,汪成偉,荊毓航. 化學(xué)通報. 2014(03)
[3]改性海綿鐵除氧影響因素與機理研究[J]. 徐波,賈銘椿. 材料工程. 2013(10)
[4]用于PCR擴增的細(xì)菌DNA提取方法比較[J]. 馮廣達(dá),陳美標(biāo),羊宋貞,朱紅惠. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2013(03)
[5]Eutrophication development and its key regulating factors in a water-supply reservoir in North China[J]. Liping Wang,Lusan Liu,Binghui Zheng. Journal of Environmental Sciences. 2013(05)
[6]不同混凝劑對污泥脫水性能的影響研究[J]. 牛美青,張偉軍,王東升,徐孝雅,段晉明. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2012(09)
[7]高通量測序技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 王興春,楊致榮,王敏,李瑋,李生才. 中國生物工程雜志. 2012(01)
[8]多段進水A/O生物膜工藝運行性能的研究[J]. 胡博,趙劍強,陳瑩,華立娜,毛鶴群. 中國環(huán)境科學(xué). 2011(10)
[9]高鐵酸鉀對微生物生長及污泥理化特性的影響[J]. 藍(lán)惠霞,劉曉鳳,王樂樂,陳元彩. 中國環(huán)境科學(xué). 2011(08)
[10]紅斑顠體蟲在活性污泥中的生長特性研究[J]. 艾翠玲,蔡麗云. 環(huán)境污染與防治. 2011(08)
博士論文
[1]典型海域微生物群落結(jié)構(gòu)及其生物地球化學(xué)意義[D]. 劉吉文.中國海洋大學(xué) 2014
[2]厭氧氨氧化工藝特性與控制技術(shù)的研究[D]. 唐崇儉.浙江大學(xué) 2011
[3]新疆與西藏地區(qū)細(xì)菌多樣性分析及四個潛在新種的多相分類學(xué)研究[D]. 唐雅麗.武漢大學(xué) 2009
[4]反硝化聚磷菌特性與反硝化除磷工藝研究[D]. 鮑林林.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]茅臺地區(qū)赤水河水體微生物多樣性分析[D]. 譚旭.北京化工大學(xué) 2014
[2]生物海綿鐵在好氧除磷過程中的理論研究[D]. 李正.蘭州交通大學(xué) 2014
[3]光合細(xì)菌對富營養(yǎng)化水體脫氮除磷研究[D]. 龍波.西南交通大學(xué) 2013
[4]芝麻香型白酒釀造微生物多樣性分析[D]. 徐澤江.浙江理工大學(xué) 2012
[5]廢水化學(xué)除磷的試驗、理論與應(yīng)用研究[D]. 徐豐果.廣東工業(yè)大學(xué) 2003
本文編號:3644248
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