本文關(guān)鍵詞：人工濕地系統(tǒng)固體碳源強(qiáng)化脫氮特性研究

  更多相關(guān)文章： 分散養(yǎng)豬廢水 人工濕地 強(qiáng)化反硝化 固體碳源 預(yù)處理

【摘要】：我國農(nóng)村分散養(yǎng)豬廢水經(jīng)厭氧消化和人工濕地強(qiáng)化硝化區(qū)處理后,存在碳氮比較低的問題。為強(qiáng)化對農(nóng)村分散養(yǎng)豬廢水總氮的去除,本論文選取四種常見秸稈(水稻秸稈、小麥秸稈、玉米秸稈和高粱秸稈)為反硝化固體碳源,通過秸稈酶解還原糖量對預(yù)處理?xiàng)l件進(jìn)行優(yōu)化,并在序批實(shí)驗(yàn)中考察預(yù)處理對秸稈作為固體碳源時(shí)反硝化性能的影響;在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建兩個(gè)并聯(lián)運(yùn)行的人工濕地強(qiáng)化反硝化區(qū),對比未預(yù)處理水稻秸稈和經(jīng)氫氧化鈣預(yù)處理的水稻秸稈處理人工濕地強(qiáng)化硝化區(qū)出水的性能,考察了硝氮濃度、水力負(fù)荷、低溫等工藝參數(shù)的影響,分析了特征有機(jī)物的去除性能,通過高通量測序技術(shù)解析了人工濕地強(qiáng)化反硝化區(qū)的微生物群落結(jié)構(gòu)。主要研究結(jié)論如下:(1)以水浸泡和氫氧化鈣浸泡預(yù)處理四種常見秸稈(水稻秸稈、小麥秸稈、玉米秸稈和高粱秸稈),并以秸稈酶解性能對預(yù)處理參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,結(jié)果表明堿預(yù)處理的秸稈酶解效果較顯著,在用氫氧化鈣的飽和溶液,溫度為30℃情況下,四種秸稈堿預(yù)處理最優(yōu)時(shí)間均為3 d,最佳固液比均為1:30。(2)序批實(shí)驗(yàn)中以未浸泡、水浸泡和氫氧化鈣浸泡四種秸稈作為反硝化固體碳源和生物膜載體,研究反硝化脫氮性能。結(jié)果表明四種秸稈系統(tǒng)均在第1天就有明顯的脫氮效果,出水硝氮均低于10mg/L,且在運(yùn)行的15d內(nèi),脫氮效果穩(wěn)定。與未浸泡和水浸泡秸稈的相比,啟動(dòng)后堿浸泡過的秸稈反硝化速率有明顯升高。堿浸泡水稻秸稈、小麥秸稈、玉米秸稈和高粱秸稈的反硝化速率分別為0.074mg/(g.h),0.056 mg/(g.h),0.055mg/(g.h),0.077 mg/(g.h)。水稻秸稈序批實(shí)驗(yàn)長期運(yùn)行結(jié)果表明反硝化性能隨著時(shí)間的延長而降低,但堿處理過的秸稈反硝化速率顯著高于未浸泡和水浸泡完秸稈反硝化速率。(3)分別在兩個(gè)平行運(yùn)行的人工濕地強(qiáng)化反硝化區(qū)投加堿浸泡和未浸泡的水稻秸稈,處理人工濕地強(qiáng)化硝化區(qū)的出水,結(jié)果表明投加堿浸泡水稻秸稈系統(tǒng)的反硝化速率在不同硝酸鹽氮濃度和水力負(fù)荷下,均明顯高于投加水浸泡秸稈系統(tǒng)的。在進(jìn)水硝氮為150mg/L左右時(shí)(水力負(fù)荷為120L/d),投加堿浸泡和未浸泡水稻秸稈系統(tǒng)出水的硝氮分別為3.6 mg/L和15.4mg/L,反硝化速率分別為0.1562 kg/(m3·d)和0.1447 kg/(m3·d)。(4)水溶性有機(jī)物質(zhì)(DOM)經(jīng)兩個(gè)人工濕地強(qiáng)化反硝化區(qū)處理后均顯著降低。未浸泡水稻秸稈系統(tǒng)微生物的優(yōu)勢菌主要?dú)w屬于Bacteroidetes(擬桿菌門)(22.46%)和Proteobacteria(變形菌門)(48.68%),屬水平的優(yōu)勢菌主要為Flavobacterium(4.49%))和Hydrogenophaga(6.17%);堿浸泡水稻秸稈系統(tǒng)微生物優(yōu)勢菌主要?dú)w屬于Bacteroidetes(擬桿菌門)(35.28%)和Proteobacteria(變形菌門)(42.33%),屬水平的優(yōu)勢菌主要為Saprospiraceae_uncultured(13.32%)。
【關(guān)鍵詞】：分散養(yǎng)豬廢水 人工濕地 強(qiáng)化反硝化 固體碳源 預(yù)處理
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X713
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-23
• 1.1 研究背景10
• 1.2 分散養(yǎng)豬廢水處理技術(shù)10-17
• 1.2.1 源分離工藝11
• 1.2.2 厭氧生物處理工藝11-13
• 1.2.3 生態(tài)處理13-17
• 1.3 人工濕地強(qiáng)化反硝化脫氮17-20
• 1.3.1 反硝化的定義以及影響因素17-18
• 1.3.2 人工濕地脫氮外加碳源研究進(jìn)展18-19
• 1.3.3 纖維素類固體碳源的預(yù)處理19-20
• 1.4 研究目的和內(nèi)容20-23
• 1.4.1 課題來源20
• 1.4.2 研究目的20
• 1.4.3 研究內(nèi)容20-22
• 1.4.4 技術(shù)路線22-23
• 2 秸稈固體碳源氫氧化鈣預(yù)處理研究23-29
• 2.1 材料與方法23-25
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料23
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)方法23-24
• 2.1.3 分析方法24-25
• 2.2 結(jié)果與討論25-28
• 2.2.1 預(yù)處理時(shí)間的影響25-27
• 2.2.2 固液比的影響27-28
• 2.3 本章小結(jié)28-29
• 3 秸稈作為反硝化固體碳源序批實(shí)驗(yàn)研究29-45
• 3.1 實(shí)驗(yàn)裝置與方法29-30
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料29
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)裝置29
• 3.1.3 實(shí)驗(yàn)方法29-30
• 3.1.4 分析方法30
• 3.2 結(jié)果與討論30-43
• 3.2.1 啟動(dòng)階段性能30-38
• 3.2.2 啟動(dòng)后反硝化速率38-41
• 3.2.3 水稻秸稈長期供氮能力41-43
• 3.3 本章小結(jié)43-45
• 4 秸稈作為人工濕地固體碳源強(qiáng)化反硝化性能研究45-65
• 4.1 試驗(yàn)裝置與方法45-49
• 4.1.1 試驗(yàn)材料45-46
• 4.1.2 試驗(yàn)裝置46-48
• 4.1.3 試驗(yàn)方法48-49
• 4.1.4 分析方法49
• 4.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析49-64
• 4.2.1 接種啟動(dòng)階段性能49-51
• 4.2.2 硝氮濃度影響51-54
• 4.2.3 水力負(fù)荷影響54-56
• 4.2.4 低溫影響56-58
• 4.2.5 木質(zhì)素變化58-59
• 4.2.6 三維熒光59-60
• 4.2.7 秸稈微生物群落結(jié)構(gòu)解析60-64
• 4.3 本章小結(jié)64-65
• 5 結(jié)論65-67
• 致謝67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果72

【參考文獻(xiàn)】

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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本文編號：650718