好氧顆粒污泥對有機污染物吸附性能及機制的研究
發(fā)布時間:2017-06-06 23:02
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【摘要】:好氧顆粒污泥具有多孔結(jié)構(gòu),既有很強的生物降解能力,又有較強的吸附能力,但其對有機物的吸附降解機制仍有待探討。本文基于PCR-DGGE技術(shù),探討了影響好氧顆粒污泥吸附有機物的因素及吸附機制,這有助于好氧顆粒污泥系統(tǒng)操作參數(shù)的優(yōu)化,對促進好氧顆粒污泥處理系統(tǒng)穩(wěn)定、高效運行具有重要的現(xiàn)實意義。探討了污泥特性、廢水特性、環(huán)境條件對好氧顆粒污泥吸附有機物性能的影響,結(jié)果表明,當污泥粒徑為0.3~1.0 mm、污泥濃度為3000 mg/L、EPS含量大于195.08 mg/g VSS、廢水濃度為1500 mg/L、靜態(tài)吸附時間大于18 h、p H值為7.0~9.0、溫度為30℃、攪拌強度為150 r/min時,好氧顆粒污泥系統(tǒng)吸附性能最優(yōu),COD吸附率能達到70%以上。探討了好氧顆粒污泥對有機污染物的吸附機制,結(jié)果表明,好氧顆粒污泥吸附有機污染物過程有明顯的“初期吸附去除”現(xiàn)象,吸附過程是自發(fā)、吸熱、熵增的過程,以物理吸附為主、生物吸附和化學吸附為輔。吸附可用Freundlich吸附等溫式描述,屬于多層吸附。顆粒間的擴散和準二級動力學模型均能很好的描述吸附過程,污染物在顆粒內(nèi)的擴散過程和污染物分子與吸附點位的結(jié)合過程均為吸附過程的主要限速階段,且后者影響程度更大。采用PCR-DGGE技術(shù)探討好氧顆粒污泥在吸附過程中的群落變化,探究好氧顆粒污泥吸附的微生物機制。結(jié)果表明,好氧顆粒污泥的微生物種群結(jié)構(gòu)與廢水水質(zhì)密切相關(guān),顆粒污泥的種群結(jié)構(gòu)決定其性能。吸附含有苯酚的有機廢水時,Candidatus Saccharibacte-ria bacterium數(shù)量增加,說明其可促進廢水中酚類物質(zhì)的降解;在處理含有重金屬離子廢水時,丙酸桿菌科Propionibacteria-ceae bacterium數(shù)量增加,放線菌Actinobacteria Ve Sm15出現(xiàn),說明這兩種菌種耐重金屬負荷能力強,有利于重金屬離子的吸附去除。
【關(guān)鍵詞】:好氧顆粒污泥 吸附性能 有機污染物 吸附機制 種群結(jié)構(gòu)
【學位授予單位】:黑龍江科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:X703
【目錄】:
- 致謝6-7
- 摘要7-8
- abstract8-12
- 1 緒論12-25
- 1.1 好氧顆粒污泥的研究12-18
- 1.1.1 好氧顆粒污泥的形成機理12-14
- 1.1.2 影響好氧顆粒污泥形成的主要因素14-16
- 1.1.3 好氧顆粒污泥的應(yīng)用16-18
- 1.2 好氧顆粒污泥吸附性能國內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-22
- 1.2.1 好氧顆粒污泥吸附性能國外研究現(xiàn)狀18-19
- 1.2.2 好氧顆粒污泥吸附性能國內(nèi)研究現(xiàn)狀19-21
- 1.2.3 好氧顆粒污泥吸附性能研究存在的問題21-22
- 1.3 研究目的、內(nèi)容和技術(shù)路線22-25
- 1.3.1 研究目的22
- 1.3.2 研究內(nèi)容22-23
- 1.3.3 研究路線23-25
- 2 實驗材料及方法25-30
- 2.1 實驗材料25-27
- 2.1.1 實驗裝置25
- 2.1.2 實驗用水25-26
- 2.1.3 接種污泥26
- 2.1.4 實驗藥品26-27
- 2.1.5 實驗儀器及設(shè)備27
- 2.2 分析項目及方法27-30
- 2.2.1 分析項目27-28
- 2.2.2 分析方法28-30
- 3 影響好氧顆粒污泥吸附有機污染物性能的因素30-41
- 3.1 好氧顆粒污泥的培養(yǎng)及性能30-31
- 3.2 好氧顆粒污泥特性對有機污染物吸附性能的影響31-33
- 3.2.1 污泥濃度對有機污染物吸附性能的影響31-32
- 3.2.2 污泥胞外聚合物對有機污染物吸附性能的影響32
- 3.2.3 污泥粒徑對有機污染物吸附性能的影響32-33
- 3.3 廢水特性對有機污染物吸附性能的影響33-36
- 3.3.1 廢水濃度對有機污染物吸附性能的影響33-34
- 3.3.2 有機毒性物質(zhì)對有機污染物吸附性能的影響34-35
- 3.3.3 重金屬離子對有機污染物吸附性能的影響35-36
- 3.4 環(huán)境條件對有機污染物吸附性能的影響36-39
- 3.4.1 吸附時間對有機污染物吸附性能的影響36-37
- 3.4.2 pH對有機污染物吸附性能的影響37
- 3.4.3 溫度對有機污染物吸附性能的影響37-38
- 3.4.4 攪拌強度對有機污染物吸附性能的影響38-39
- 3.5 本章小結(jié)39-41
- 4 好氧顆粒污泥對有機污染物的吸附機制41-58
- 4.1 好氧顆粒污泥對有機污染物的吸附類型41-45
- 4.1.1 好氧顆粒污泥的初期吸附性能41-42
- 4.1.2 好氧顆粒污泥失活后的吸附性能42-43
- 4.1.3 好氧顆粒污泥吸附前后化學成分變化43-45
- 4.2 好氧顆粒污泥對有機污染物的吸附熱力學45-48
- 4.2.1 好氧顆粒污泥對有機污染物的吸附等溫線45-47
- 4.2.2 好氧顆粒污泥的吸附熱力學參數(shù)47-48
- 4.3 好氧顆粒污泥對有機污染物的吸附動力學48-51
- 4.4 好氧顆粒污泥吸附前后微生物種群結(jié)構(gòu)變化分析51-56
- 4.4.1 吸附前后好氧顆粒污泥表面結(jié)構(gòu)變化51-52
- 4.4.2 好氧顆粒污泥吸附前后種群結(jié)構(gòu)演替52-53
- 4.4.3 功能菌群測序分析53-56
- 4.5 本章小結(jié)56-58
- 5 結(jié)論與建議58-60
- 5.1 結(jié)論58-59
- 5.2 建議59-60
- 參考文獻60-67
- 作者簡歷67-69
- 學位論文數(shù)據(jù)集69-70
- 詳細摘要70-71
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 高景峰;吳桂霞;蘇凱;張倩;王金惠;羅欣;;處理垃圾滲濾液好氧顆粒污泥的培養(yǎng)及其脫氮特性[J];安全與環(huán)境學報;2015年05期
2 王碩;楊倩倩;于水利;王燕;李激;;好氧顆粒污泥處理分散型農(nóng)村生活污水的試驗研究[J];中國給水排水;2015年19期
3 張彥灼;李軍;李蕓;陳光輝;卞偉;;好氧顆粒污泥對水中橘黃的吸附特性[J];華南理工大學學報(自然科學版);2015年03期
4 蔣R仔
本文編號:427647
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