本文關(guān)鍵詞：SMBR工藝處理海水養(yǎng)殖廢水及其微生物多樣性研究

  更多相關(guān)文章： SMBR工藝 海水養(yǎng)殖廢水 脫氮除磷 微生物多樣性

【摘要】：國人生活水平質(zhì)量不斷提高,為滿足日益增長的飲食生活需求,海水養(yǎng)殖規(guī)模與密度不斷增加,同時養(yǎng)殖廢水排放帶來的環(huán)境問題也越來越受到人們的重視。傳統(tǒng)生物法處理海水養(yǎng)殖廢水存在占地面積大、污泥量大難處置等突出問題,并不適合海水養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)推廣。對此,本文采用了SMBR中CAS-MBR和A/O-MBR兩種工藝處理海水養(yǎng)殖廢水,分析了微生物耐鹽馴化時常規(guī)污染物去除效果,并從鹽度抑制微生物活性,SMP和EPS組成成分角度探討了鹽度抑制污染物降解原因;馴化完成后穩(wěn)定運行時,從優(yōu)化脫氮除磷效果的角度優(yōu)化了HRT和SRT等工藝參數(shù),確定了最佳運行工況,并對出水DOM組成做了分析;最后采用PCR-DGGE技術(shù)研究了SMBR工藝正常運行時優(yōu)勢菌種并分析了菌群間相似性。采用鹽度梯度增加法馴化活性污泥,CAS-MBR的DO=0.5~1.0 mg/L,A/O-MBR好氧時DO=4.0~5.0 mg/L,缺氧時DO=0~0.5 mg/L,內(nèi)回流比150%。耐鹽馴化時期HRT均為24 h。鹽度(0~16 g/L)對兩種SMBR的CODMn去除效果影響較小,CODMn去除率均可達(dá)到80%以上;NH_4~+-N去除率均高于90%;而較AOB,鹽度對NOB抑制更強,各馴化初期NO_2~--N積累明顯。鹽度增加初期(10 h內(nèi)),鹽度嚴(yán)重抑制SMBR系統(tǒng)內(nèi)自養(yǎng)菌和異養(yǎng)菌活性,抑制程度和鹽度呈正相關(guān),且異養(yǎng)菌抑制更強。鹽度16 g/L時自養(yǎng)菌和異養(yǎng)菌SOUR分別較無鹽度時降低6.71 mg/(g·h)和14.52 mg/(g·h)。各鹽度條件下,SMBR系統(tǒng)內(nèi)微生物分泌大量EPS并產(chǎn)生大量SMP,其中蛋白質(zhì)和多糖在EPS所占比例高于SMP,且鹽度提高含量增加。而有機物水解氨化釋放NH_4~+-N和多糖中易降解小分子含碳有機物可造成系統(tǒng)處理負(fù)荷增加,使降解速率下降。鹽度增加初10h內(nèi),鹽度從抑制微生物活性和NH_4~+-N、有機物釋放兩方面造成降解速率下降。其中,鹽度0~6.4 g/L,微生物活性抑制占主導(dǎo);高鹽環(huán)境下(6.4~16 g/L)有機物釋放占主導(dǎo)。為達(dá)到最佳脫氮效果并兼顧除磷,兩種SMBR系統(tǒng)最佳運行工況CAS-MBR:HRT=18 h,SRT=7 d,MLVSS控制在3400 mg/L左右;A/O-MBR:HRT=14 h,SRT=12d,MLVSS控制在4500 mg/L左右。出水水質(zhì)CAS-MBR:CODMn≤30 mg/L,NH_4~+-N≤1.0 mg/L,NO_3~--N≤2.5 mg/L,NO_2~--N≤0.06 mg/L,TP≤2.4 mg/L;A/O-MBR:CODMn≤18 mg/L,NH_4~+-N≤0.6 mg/L,NO_3~--N≤1.5 mg/L,NO_2~--N≤0.04 mg/L,TP≤1.5 mg/L。海水養(yǎng)殖廢水DOM熒光有類蛋白熒光和類腐殖酸熒光兩類,SMBR工藝處理海水養(yǎng)殖廢水出水有機物多為具有烯烴結(jié)構(gòu)和芳香結(jié)構(gòu)的難降解微生物代謝產(chǎn)物,并以低激發(fā)波長類色氨酸的蛋白質(zhì)、類富里酸和類胡敏酸的腐殖質(zhì)為主,影響出水效果,且對TP去除效果有待提高,需深度處理。SMBR系統(tǒng)耐鹽馴化過程中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)演替明顯,是一個優(yōu)勝劣汰逐步演替的有序過程,且耐鹽馴化后微生物分布較為廣泛,主要優(yōu)勢菌種廣泛分布于不同綱或?qū)?而未經(jīng)培養(yǎng)菌種較多,已檢測出菌種中變形菌門(Proteobacteria)的α-變形菌綱(Alphaproteobacteria)、β-變形菌綱(Betaproteobacteria)和γ-變形菌綱(Gammaproteobacteria),擬桿菌門(Bacteroidete)的Sphingobacteriia綱和綠彎菌門(Chloroflexi)的Chloroflexi綱為SMBR工藝處理海水養(yǎng)殖廢水優(yōu)勢菌種,并以β-變形菌綱(Betaproteobacteria)為主。
【關(guān)鍵詞】：SMBR工藝 海水養(yǎng)殖廢水 脫氮除磷 微生物多樣性
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X714
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-27
• 1.1 研究背景12
• 1.2 海水養(yǎng)殖廢水特點12-13
• 1.2.1 海水養(yǎng)殖廢水污染物主要來源12
• 1.2.2 海水養(yǎng)殖廢水水質(zhì)特點12-13
• 1.3 海水養(yǎng)殖廢水生物脫氮除磷原理13-15
• 1.3.1 生物脫氮原理13-14
• 1.3.2 生物除磷原理14-15
• 1.4 海水養(yǎng)殖廢水新型生物脫氮除磷理論15-17
• 1.4.1 新型生物脫氮理論15-16
• 1.4.2 新型生物除磷理論16-17
• 1.4.3 新型脫氮除磷理論的局限性17
• 1.5 MBR工藝處理海水養(yǎng)殖廢水研究現(xiàn)狀17-24
• 1.5.1 處理海水養(yǎng)殖廢水的傳統(tǒng)MBR工藝與改良18-20
• 1.5.2 處理海水養(yǎng)殖廢水的MBR系統(tǒng)內(nèi)微生物特性20-21
• 1.5.3 影響MBR處理海水養(yǎng)殖廢水效果的各項參數(shù)21-23
• 1.5.4 處理海水養(yǎng)殖廢水的膜污染控制23-24
• 1.5.5 現(xiàn)階段研究的不足24
• 1.6 研究目的、意義和主要內(nèi)容24-27
• 1.6.1 研究目的和意義24-25
• 1.6.2 論文研究內(nèi)容25
• 1.6.3 論文研究技術(shù)路線25-27
• 第2章 試驗材料及方法27-32
• 2.1 試驗材料27-29
• 2.1.1 試驗裝置27-28
• 2.1.2 試驗用水水質(zhì)28-29
• 2.1.3 接種污泥29
• 2.2 檢測項目及分析方法29-32
• 2.2.1 常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)的測定29
• 2.2.2 微生物活性指標(biāo)的測定方法29-30
• 2.2.3 膜通量的測定方法30
• 2.2.4 分析儀器的分析方法30
• 2.2.5 微生物群落及多樣性的分析方法30-32
• 第3章 耐鹽馴化期間常規(guī)污染物去除效能及降解抑制特性研究32-46
• 3.1 概述32
• 3.2 鹽度對去除效能的影響分析32-35
• 3.2.1 有機物去除32-33
• 3.2.2 脫氮效果33-35
• 3.3 污泥性狀分析35-36
• 3.4 污染物降解抑制特性研究36-44
• 3.4.1 NH_4~+-N氧化批次試驗36-38
• 3.4.2 有機物降解批次試驗38-39
• 3.4.3 微生物活性分析39-40
• 3.4.4 SMP和EPS分析40-42
• 3.4.5 有機物水解氨化和有機物釋放分析42-43
• 3.4.6 鹽度影響下污染物降解抑制機理及降解特性分析43-44
• 3.5 膜通量變化44
• 3.6 本章小結(jié)44-46
• 第4章 穩(wěn)定運行期間工藝運行參數(shù)優(yōu)化對比研究46-58
• 4.1 概述46
• 4.2 HRT對工藝運行效果的影響46-49
• 4.2.1 有機物去除46-47
• 4.2.2 脫氮效果47-49
• 4.2.3 膜通量變化49
• 4.3 SRT對工藝運行效果的影響49-54
• 4.3.1 有機物去除49-50
• 4.3.2 脫氮效果50-52
• 4.3.3 除磷效果52
• 4.3.4 活性污泥52-53
• 4.3.5 膜通量變化53-54
• 4.4 基于分析儀器對比最佳工況下去除效果54-57
• 4.4.1 三維熒光圖譜分析54-55
• 4.4.2 紫外-可見光光譜分析55-56
• 4.4.3 粒徑分布分析56-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 第5章 微生物多樣性分析研究58-63
• 5.1 概述58
• 5.2 微生物群落多樣性特征分析58-59
• 5.3 群落結(jié)構(gòu)的演替及優(yōu)勢菌種測序結(jié)果分析59-61
• 5.4 相似性及聚類分析61-62
• 5.5 本章小結(jié)62-63
• 結(jié)論63-66
• 致謝66-68
• 參考文獻68-75
• 作者簡介75-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和科研成果76-77

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李耀中,賀延齡,劉永紅,楊樹成,郝堅,譚華安;投加粉末炭對SMBR過濾性能的影響[J];中國給水排水;2004年10期

2 鄒海燕;奚旦立;;生物鐵-SMBR法處理印染廢水[J];印染;2005年23期

3 陳福明;佟娟;劉淑杰;王曉玉;田禹;;SMBR處理聚酯廢水的研究與應(yīng)用[J];給水排水;2006年11期

4 肖恩榮;梁威;賀鋒;成水平;吳振斌;;SMBR-IVCW系統(tǒng)處理高濃度綜合污水[J];環(huán)境科學(xué)學(xué)報;2008年09期

5 鄒海燕,奚旦立;生物鐵法-SMBR性能的研究[J];環(huán)境科學(xué);2005年06期

6 丁華;金若菲;周集體;;基因工程菌在SMBR中對直接耐曬藍(lán)的脫色[J];環(huán)境科學(xué)與技術(shù);2007年06期

7 楊明;寇相權(quán);王秀蘅;;低溫SMBR系統(tǒng)中高粘性膨脹的發(fā)生與控制[J];環(huán)境保護科學(xué);2012年06期

8 于乃利;陳兆波;王愛杰;;SMBR工藝中膜生物污染的數(shù)學(xué)模擬[J];黑龍江科技學(xué)院學(xué)報;2005年06期

9 魏志剛;仝攀瑞;郭雅妮;;SMBR法處理印染廢水的膜污染減緩方法研究[J];環(huán)境科學(xué)與管理;2008年04期

10 劉小雷;任南琪;張穎;王愛杰;;電控反沖SMBR處理中藥廢水試驗研究[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2006年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 冉治霖;李紹峰;邢雅娟;田文德;董曉清;;CMBR和SMBR中EPS對膜污染影響的比較[A];2014中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集（第五章）[C];2014年

2 王競;周集體;宋國軍;曲媛媛;呂紅;;生物強化SMBR降解溴氨酸的研究[A];第十次全國環(huán)境微生物學(xué)術(shù)研討會論文摘要集[C];2007年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張倬瑋;SMBR工藝處理海水養(yǎng)殖廢水及其微生物多樣性研究[D];河北工程大學(xué);2016年

2 修鶯盟;SMBR處理市政廢水及膜污染研究[D];沈陽建筑大學(xué);2013年

3 劉嬌;低溫時低強度超聲波強化SMBR處理污水效能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

4 趙騫;低溫下溶解氧和污泥齡對SMBR脫氮性能的影響研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

5 陳世霞;豬場沼液分步進水SMBR與反硝化濾池深度脫氮工藝研究[D];浙江大學(xué);2015年

6 簡小捷;厭氧-PAC-SMBR組合工藝處理印染廢水的實驗研究[D];江蘇大學(xué);2007年

7 宋國軍;生物強化SMBR-Fenton工藝處理溴氨酸廢水[D];大連理工大學(xué);2007年

8 江鈞;膜生物反應(yīng)器（SMBR）處理含重金屬銅鋅廢水的效果及機理研究[D];山東大學(xué);2014年

9 陶中蘭;SMBR內(nèi)流場特性實驗及數(shù)值模擬研究[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2014年

10 梁鏵丹;SMBR用于中水回用及其降解表面活性劑的特性研究[D];西安建筑科技大學(xué);2006年

，

本文編號：643293