本文關(guān)鍵詞：基于聚丁二酸丁二醇酯的循環(huán)水養(yǎng)殖廢水生物脫氮技術(shù)的研究和優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：無(wú)機(jī)氮(氨氮,亞硝氮和硝氮)的去除是循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)零排放,可持續(xù)運(yùn)行的必要組成部分。生物反硝化被認(rèn)為是循環(huán)水硝酸鹽去除的有效手段。本實(shí)驗(yàn)評(píng)估了利用聚丁二酸丁二醇酯為生物膜載體和碳源的異養(yǎng)反硝化對(duì)實(shí)際循環(huán)水養(yǎng)殖廢水的處理效能。實(shí)驗(yàn)研究了不同工況條件(進(jìn)水類(lèi)型,鹽度,硝酸鹽負(fù)荷等)對(duì)缺氧上升流填充床反硝化反應(yīng)器效能和微生物群落的影響,同時(shí)通過(guò)間歇式曝氣策略實(shí)現(xiàn)了氣提式內(nèi)循環(huán)序批式反應(yīng)器中氨氮和硝氮的同步去除,明晰了氨氮和硝酸鹽代謝途徑。實(shí)驗(yàn)所獲得主要結(jié)論如下：(1)在缺氧條件下,PBS具有快速啟動(dòng)掛膜的效果,且實(shí)際養(yǎng)殖水比模擬廢水具有更高的反硝化潛能。提高進(jìn)水硝酸鹽負(fù)荷后,經(jīng)過(guò)短期馴化反應(yīng)器仍能達(dá)到很高的去除效率。在鹽度分別為0‰和25‰條件下,實(shí)際循環(huán)水養(yǎng)殖廢水獲得的最大硝酸鹽去除速率分別為0.53±0.19 kg NO3--N·m-3·d-1,和0.66±0.12kg NO3--N·m-3·d-1,同時(shí)亞硝氮的濃度維持在1 mg·L-1以下。此外,鹽度的存在條件下具有更穩(wěn)定的硝酸鹽去除效率,但是負(fù)面的影響是過(guò)高的溶解性有機(jī)碳?xì)堄?硫酸鹽還原(SRB)和硝酸鹽還原成氨(DNRA)的反應(yīng)的發(fā)生。掃描電鏡和傅里葉紅外光譜分析均表明了PBS的降解。(2)在氣提式內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器中,通過(guò)間歇性好氧/缺氧控制策略可有效抑制電子向SRB和DNRA途徑的傳遞,有利于海水反硝化在循環(huán)水中的應(yīng)用。此外高通量測(cè)序并未檢測(cè)出常見(jiàn)的DNRA細(xì)菌,SRB的含量也維持在較低水平。(3)通過(guò)間歇式曝氣控制實(shí)現(xiàn)海水養(yǎng)殖廢水中氨氮和硝氮的同步去除。反應(yīng)器長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)獲得氨氮和硝氮的平均去除速率分別為47.35土15.62 gNO3--N·m-3·d-1,和0.64±0.14kg NO3--N·m-3·d-1,同時(shí)并未檢測(cè)出亞硝酸鹽的積累(0.70±0.76 mg·L-1)。另外,出水DOC維持在148.38±39.06mg·L-1。周期實(shí)驗(yàn)和批實(shí)驗(yàn)表明,氨氮的去除主要以異養(yǎng)硝化為主,曝氣有利于提高反硝化活性。(4) Illumina高通量測(cè)序結(jié)果表明鹽度和溶氧對(duì)微生物多樣性和群落結(jié)構(gòu)具有顯著影響。功能性反硝化菌和降解菌的種類(lèi)和豐度差異是引起反應(yīng)器不同處理效能的主要原因。
【關(guān)鍵詞】：反硝化 聚丁二酸丁二醇酯 鹽度 溶氧 循環(huán)水
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：X714
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• Abstract9-14
• 第一章 緒論14-23
• 1.1 研究背景14-15
• 1.2 生物脫氮技術(shù)15-17
• 1.2.1 自養(yǎng)反硝化15
• 1.2.2 異養(yǎng)反硝化15-16
• 1.2.3 同步硝化反硝化16-17
• 1.3 生物可降解材料在水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水反硝化中的研究17-21
• 1.3.1 研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3.2 影響因素18-20
• 1.3.3 研究問(wèn)題20-21
• 1.4 課題研究21-23
• 1.4.1 研究目的和意義21
• 1.4.2 研究?jī)?nèi)容21-22
• 1.4.3 技術(shù)路線22-23
• 第二章 PBS淡水缺氧填充床反硝化效果及機(jī)理研究23-41
• 2.1 前言23-24
• 2.2 材料與方法24-29
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料和裝置24-26
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法26-27
• 2.2.3 水質(zhì)指標(biāo)檢測(cè)方法27
• 2.2.4 填料降解研究27-28
• 2.2.5 微生物多樣性分析28-29
• 2.3 結(jié)果與討論29-40
• 2.3.1 淡水缺氧反硝化反應(yīng)器長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)29-33
• 2.3.2 碳源釋放及利用33-35
• 2.3.3 填料觀察及降解分析35-37
• 2.3.4 微生物多樣性分析37-40
• 2.4 小結(jié)40-41
• 第三章 PBS海水缺氧填充床反硝化效果及機(jī)理研究41-52
• 3.1 前言41-42
• 3.2 材料與方法42
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料和裝置42
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)方法42
• 3.3 結(jié)果與討論42-51
• 3.3.1 海水缺氧反硝化反應(yīng)器長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)42-45
• 3.3.2 碳源釋放及利用45-46
• 3.3.3 填料觀察及降解分析46-48
• 3.3.4 微生物多樣性分析48-51
• 3.4 小結(jié)51-52
• 第四章 PBS海水氣提式內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器的同步去除氨氮和硝酸鹽效果及機(jī)理研究52-68
• 4.1 前言52-54
• 4.2 材料與方法54-57
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料54-55
• 4.2.2 長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)和周期實(shí)驗(yàn)55-56
• 4.2.3 批試驗(yàn)56
• 4.2.4 水質(zhì)檢測(cè)56-57
• 4.2.5 微生物群落多樣性檢測(cè)57
• 4.3 結(jié)果與討論57-67
• 4.3.1 長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)57-59
• 4.3.2 周期試驗(yàn)59-61
• 4.3.3 批試驗(yàn)61-63
• 4.3.4 掃描電鏡觀察63-64
• 4.3.5 微生物群落分析64-67
• 4.4 小結(jié)67-68
• 第五章 結(jié)論68-70
• 5.1 總結(jié)68-69
• 5.2 展望69-70
• 個(gè)人簡(jiǎn)介70-72
• 參考文獻(xiàn)72-78

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：509255