本文關(guān)鍵詞：陰離子表面活性劑對(duì)Anammox細(xì)菌活性影響研究

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【摘要】：厭氧氨氧化(Anaerobic ammonium oxidation, Anammox)工藝,是一種重要的新型生物脫氮工藝,它能在厭氧條件下,以亞硝氮作為電子受體,直接將氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)�。相比傳統(tǒng)的硝化／反硝化處理工藝,厭氧氨氧化工藝具有無(wú)需曝氣和投加有機(jī)碳源、剩余污泥產(chǎn)率低、幾乎沒(méi)有CO2的排放等優(yōu)點(diǎn),但是因其反應(yīng)器的啟動(dòng)周期長(zhǎng),對(duì)廢水水質(zhì)敏感,嚴(yán)重限制了該工藝的實(shí)際應(yīng)用。表面活性劑是一種應(yīng)用廣泛但具有生物毒性的有機(jī)物。隨著表面活性劑大量使用,應(yīng)用厭氧氨氧化工藝時(shí)不可避免會(huì)遇見(jiàn)含有表面活性劑的污水,如紡織廢水、制革廢水,且目前世界范圍使用的表面活性劑多為陰離子表面活性劑,因此,考察陰離子表面活性劑對(duì)厭氧氨氧化菌的毒性,探索含陰離子表面活性劑的氨氮污水可否由厭氧氨氧化工藝處理,對(duì)拓展厭氧氨氧化工藝應(yīng)用非常具有必要性。本文探究了兩種直鏈烷基陰離子表面活性劑對(duì)厭氧氨氧化過(guò)程脫氮效率的影響,分別為十二烷基苯磺酸鈉(sodium dodecyl benzene sulfonate, SDBS)和十二烷基硫酸鈉(sodium deodecyl sulfate, SDS)。 SDS對(duì)厭氧氨氧化菌的脫氮活性產(chǎn)生了不可逆的抑制作用,隨著SDS濃度由0增加到150 mg/L,脫氮速率從6.7±0.6降低至1.4±0.1mg-NgVSS-1h-1,菌活性下降了約80%。但是,SDBS對(duì)厭氧氨氧化菌脫氮效率的影響并不大。研究表明SDBS和SDS都不會(huì)破壞厭氧氨氧化菌的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)。通過(guò)關(guān)鍵酶活性的測(cè)定發(fā)現(xiàn)亞硝酸鹽還原酶的活性被SDS嚴(yán)重抑制,50,100,150 mg/L的SDS使酶活性相較于空白組分別下降了58.8±8.2%,37.0±6.6%和16.2±4.9%。NIR酶活的抑制程度和厭氧氨氧化過(guò)程的抑制程度非常接近,表明了厭氧氨氧化過(guò)程的抑制主要是因?yàn)镾DS對(duì)NIR酶造成的抑制作用引起的。在長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)中,針對(duì)10-150 mg/L的表面活性劑對(duì)厭氧氨氧化脫氮活性的長(zhǎng)期毒性進(jìn)行研究。結(jié)果表明,50 mg/L以下的SDBS和SDS對(duì)厭氧氨氧化菌的脫氮性能影響較小,100 mg/L以上SDS會(huì)極大抑制菌體活性,造成脫氮速率降低至0.30 kg-N/m3/d以下,僅為對(duì)照試驗(yàn)組的50%。相比單一表面活性劑,SDBS與SDS等比混合后的表面活性劑會(huì)對(duì)厭氧氨氧化菌體產(chǎn)生更大的毒性。表面活性劑對(duì)厭氧氨氧化菌具有慢性毒性,導(dǎo)致污泥顏色由紅轉(zhuǎn)黑,顆粒粒徑減小。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在應(yīng)用厭氧氨氧化工藝時(shí)需考慮廢水中表面活性劑含量。
【關(guān)鍵詞】：厭氧氨氧化 表面活性劑 生物脫氮 十二烷基苯磺酸鈉 十二烷基硫酸鈉
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：X703
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 引言9-10
• 1 緒論10-23
• 1.1 水體中氮的來(lái)源和危害10-11
• 1.2 傳統(tǒng)生物脫氮工藝11-15
• 1.3 厭氧氨氧化技術(shù)15-19
• 1.3.1 厭氧氨氧化菌的種類(lèi)15
• 1.3.2 厭氧氨氧化菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)15-16
• 1.3.3 厭氧氨氧化細(xì)菌活性影響因素16-18
• 1.3.4 厭氧氨氧化反應(yīng)器機(jī)理18-19
• 1.4 厭氧氨氧化工藝應(yīng)用現(xiàn)狀及存在問(wèn)題19-20
• 1.5 水體中表面活性劑污染20-21
• 1.6 研究目的、意義與研究?jī)?nèi)容21-23
• 1.6.1 研究目的和意義21
• 1.6.2 研究?jī)?nèi)容21
• 1.6.3 技術(shù)路線21-23
• 2 表面活性劑對(duì)厭氧氨氧化污泥及關(guān)鍵酶的短期影響23-37
• 2.1 引言23
• 2.2 實(shí)驗(yàn)材料和方法23-29
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料23-25
• 2.2.2 主要儀器設(shè)備25-26
• 2.2.3 批式實(shí)驗(yàn)26-27
• 2.2.4 分析方法27
• 2.2.5 粗酶的制備和酶活性測(cè)定27-28
• 2.2.6 酶蛋白二級(jí)空間結(jié)構(gòu)表征28
• 2.2.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析28-29
• 2.3 結(jié)果與討論29-36
• 2.3.1 表面活性劑對(duì)厭氧氨氧化污泥短期影響研究29-31
• 2.3.2 表面活性劑抑制后的厭氧氨氧化污泥的恢復(fù)31-33
• 2.3.3 表面活性劑對(duì)厭氧氨氧化污泥關(guān)鍵酶的影響33-34
• 2.3.4 蛋白質(zhì)空間二級(jí)結(jié)構(gòu)表征34-36
• 2.4 本章小結(jié)36-37
• 3 表面活性劑對(duì)厭氧氨氧化污泥的長(zhǎng)期抑制作用37-49
• 3.1 引言37
• 3.2 實(shí)驗(yàn)裝置與方法37-40
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置37-38
• 3.2.2 反應(yīng)器進(jìn)水38-39
• 3.2.3 分析方法39
• 3.2.4 掃描電鏡樣品制備方法39-40
• 3.3 結(jié)果與討論40-47
• 3.3.1 不同濃度SDBS對(duì)厭氧氨氧化的長(zhǎng)期影響及恢復(fù)40-41
• 3.3.2 不同濃度SDS對(duì)厭氧氨氧化的長(zhǎng)期影響及恢復(fù)41-43
• 3.3.3 SDBS與SDS混合液對(duì)厭氧氨氧化的長(zhǎng)期影響43-45
• 3.3.4 SDBS與SDS對(duì)污泥形態(tài)的影響45-47
• 3.4 本章小結(jié)47-49
• 結(jié)論49-50
• 參考文獻(xiàn)50-56
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況56-57
• 致謝57-58

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：965995