本文選題：ASBR + 聚季銨鹽　； 參考：《廣州大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：針對(duì)磷酸鹽在厭氧條件下能夠以氣態(tài)磷化氫形式釋放的現(xiàn)象,本研究利用ASBR工藝開展厭氧產(chǎn)磷化氫生物除磷技術(shù)的探究,考察了不投加任何絮凝劑的1~#ASBR和投加聚季銨鹽絮凝劑的2~#ASBR在不同培養(yǎng)階段的除磷及產(chǎn)磷化氫效能;研究了兩套系統(tǒng)在穩(wěn)定期的污泥粒度大小和形態(tài)結(jié)構(gòu)特性;動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)了兩套系統(tǒng)在穩(wěn)定期的典型周期內(nèi)有機(jī)物、磷酸鹽、堿性磷酸酶、脫氫酶及污泥中結(jié)合態(tài)磷化氫的變化規(guī)律;動(dòng)態(tài)跟蹤了各培養(yǎng)階段的微生物菌群結(jié)構(gòu)變化情況,對(duì)產(chǎn)磷化氫的功能微生物種群進(jìn)行了解析。主要研究結(jié)果如下:經(jīng)過不同培育方式馴化穩(wěn)定后,1~#ASBR平均粒徑為154.26μm,2~#ASBR平均粒徑為218.01μm,且2~#較1~#比表面積小,均勻性大;污泥形態(tài)的電鏡掃描結(jié)果顯示1~#污泥為絮狀,2~#污泥為微小顆粒狀,且2~#較1~#空隙多且大,表明2~#吸附能力較1~#強(qiáng),規(guī)律地投加聚季銨鹽絮凝劑可以改變污泥形態(tài)。在1d~160d的培養(yǎng)過程中,兩個(gè)厭氧反應(yīng)器的有機(jī)物去除能力基本相同,進(jìn)水COD濃度維持在3.60~3.80g/L時(shí),COD去除率都能夠達(dá)到93.00%以上。兩個(gè)系統(tǒng)在1d~40d內(nèi)磷酸鹽去除率和磷化氫產(chǎn)量都在提高,1~#ASBR系統(tǒng)磷酸鹽去除率由18.22%提高到32.73%,磷化氫產(chǎn)量由0.04μg/m3提高到1.26μg/m3;2~#ASBR系統(tǒng)磷酸鹽去除率由19.43%提高到32.10%,磷化氫產(chǎn)量由0.04μg/m3提高到1.63μg/m3,這一階段為1~#ASBR和2~#ASBR的馴化期,兩套系統(tǒng)的微生物群落組成比較相似,優(yōu)勢(shì)細(xì)菌為Treponema密螺旋體屬、Syntrophus互營(yíng)菌屬、Methanosaeta甲烷絲菌屬和Blvii28污泥菌屬。1~#ASBR在90d~105d內(nèi)磷酸鹽去除率和磷化氫產(chǎn)量都比較高且穩(wěn)定,平均值分別為39.99%和3.26μg/m3,這一階段為1~#ASBR的穩(wěn)定期,優(yōu)勢(shì)細(xì)菌為Methanosaeta甲烷絲菌屬、Longilinea長(zhǎng)繩菌屬、E6、T78和DCE29新型菌屬;2~#ASBR在70d~105d內(nèi)磷酸鹽去除率和磷化氫產(chǎn)量都比較高且穩(wěn)定,平均值分別為50.90%和5.08μg/m3,這一階段為2~#ASBR的穩(wěn)定期,優(yōu)勢(shì)細(xì)菌為Methanobacterium甲烷桿菌屬、Methanosaeta甲烷絲菌屬、Sedimentibacter產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌屬、Syntrophus互營(yíng)菌屬、SHD-231、E6和T78新型菌屬。表明對(duì)ASBR厭氧產(chǎn)磷化氫工藝采用隔日投加聚季銨鹽絮凝劑的培育方式,能夠改變污泥微生物群落結(jié)構(gòu)組成和豐度值,從而可以提高磷酸鹽去除效率和PH3產(chǎn)量。1~#ASBR和2~#ASBR在140d~160d內(nèi)磷酸鹽去除率和磷化氫產(chǎn)量都在大幅度下降,這一階段為兩套系統(tǒng)的崩潰期,在160d時(shí),磷酸鹽去除率分別為11.06%和17.81%,磷化氫產(chǎn)量分別為1.66μg/m3和1.87μg/m3,此階段兩套系統(tǒng)微生物群落結(jié)構(gòu)相差不大,都以新的優(yōu)勢(shì)菌屬Kosmotoga屬為主,豐度值在30%以上,崩潰的主要原因可能是外界溫度高導(dǎo)致該新型菌屬過量繁殖,從而阻礙了厭氧系統(tǒng)除磷和產(chǎn)磷化氫效能,宏觀調(diào)控培養(yǎng)溫度可能會(huì)抑制該類細(xì)菌的增長(zhǎng)。在典型周期中對(duì)兩套系統(tǒng)每隔1h動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)了COD、磷酸鹽、脫氫酶、堿性磷酸酶及MBP產(chǎn)量的變化情況,整體來看,兩套系統(tǒng)中脫氫酶活性、堿性磷酸酶活性和MBP產(chǎn)量都是先迅速升高再緩慢下降,1~#ASBR磷酸酶活性、脫氫酶活性和MBP產(chǎn)量在運(yùn)行第2h時(shí)達(dá)到最大值,分別為1.46mg/gTSS·h、51.34mg/gTSS·h和503.31pg/g干泥,有機(jī)物在第6h時(shí)完成降解,磷酸鹽出水濃度為28.11mg/L;2~#ASBR磷酸酶活性和MBP產(chǎn)量在第3h時(shí)達(dá)到最大值,分別為1.70mg/gTSS·h和993.33pg/g干泥,脫氫酶活性在第4h時(shí)達(dá)到最大值,為54.23mg/gTSS·h,COD在第5h時(shí)完成降解,磷酸鹽出水濃度為27.50mg/L,MBP含量與堿性磷酸酶活性和脫氫酶活性相關(guān)系數(shù)(R2)分別為0.82和0.68,表明MBP與這兩種酶具有較高的相關(guān)性,它們對(duì)磷化氫的產(chǎn)生起著重要的作用。
[Abstract]:According to the phenomenon that phosphate can be released in the form of gaseous phosphine under anaerobic condition, this study uses ASBR technology to explore the biological phosphorus removal technology of anaerobic phosphine production, and investigates the phosphorus removal and hydrogen production efficiency of 2~#ASBR without adding any flocculant and adding polyquaternary ammonium salt flocculant at different cultivation stages. The size and morphological characteristics of the two systems during the stabilization period, and the dynamic monitoring of the changes in the organic matter, phosphate, alkaline phosphatase, dehydrogenase and the binding state phosphine in the typical period of the stable period of the two systems, dynamically tracked the changes in the structure of microbial flora in each stage, and the phosphating was produced. The main results are as follows: after domestication and stabilization, the average particle size of 1~#ASBR is 154.26 u m, the average size of 2~#ASBR is 218.01 m, and the surface area of 2~# is smaller and the uniformity is larger than that of 1~#; the sludge form of electron microscope scan shows that 1~# sludge is flocculent and 2~# sludge is small granular. And 2~# is more space and larger than 1~#, indicating that the adsorption capacity of 2~# is stronger than that of 1~#. The regular dosage of poly quaternary ammonium salt flocculant can change the sludge form. In the process of 1d~160d culture, the removal ability of organic matter is basically the same in the two anaerobic reactors. When the concentration of COD in the influent is maintained at 3.60~3.80g/L, the removal rate of COD can reach more than 93%. Two systems can be removed. The phosphate removal rate and the output of phosphine were increased in 1d~40d, the phosphate removal rate of 1~#ASBR system increased from 18.22% to 32.73%, the output of phosphine increased from 0.04 mu g/m3 to 1.26 g/m3, the phosphate removal rate of 2~#ASBR system increased from 19.43% to 32.10%, and the output of phosphine was increased from 0.04 to 1.63 Mu m3, and this stage was 1~#ASBR and 2~#AS. During the domestication period of BR, the microbial community composition of the two systems was similar, the dominant bacteria were Treponema Treponema, Syntrophus Intergenera, Methanosaeta methanogenic and Blvii28 sludge bacteria.1~#ASBR in 90d~105d, the phosphate removal rate and phosphine yield were high and stable, the average value was 39.99% and 3.26 mu g/m3, respectively. The first stage is the stable period of 1~#ASBR, the dominant bacteria are Methanosaeta methanum, Longilinea, E6, T78 and DCE29, and the phosphate removal rate and the yield of phosphine in 70d~105d are high and stable, the average value is 50.90% and 5.08 u g/m3 respectively. This stage is the stable period of 2~#ASBR and the dominant bacteria is Methano. Bacterium Methanobacterium, Methanosaeta Methanobacterium, Sedimentibacter producing hydrogen acetate, Syntrophus Intergenera, SHD-231, E6 and T78, indicating that the process of anaerobic phosphate production of ASBR by adding polyquaternary ammonium flocculants in a day of cultivation, which can change the structure and abundance of the microbial community, can change the structure and abundance of the microbial community. The phosphate removal efficiency and PH3 yield of.1~#ASBR and 2~#ASBR can be greatly reduced. The phosphate removal rate and the output of phosphine in 140d~160d are greatly reduced. This stage is the collapse period of two systems. At 160D, the phosphate removal rate is 11.06% and 17.81% respectively, and the output of phosphine is 1.66 mu g/m3 and 1.87 micron g/m3 respectively. The two sets of systems at this stage are respectively. The structure of microbial community is not quite different, the dominant species of the genus Kosmotoga is more than 30%. The main cause of the collapse may be that the high external temperature leads to the excess reproduction of the new type of bacteria, which prevents the anaerobic system from phosphorus removal and production of phosphine, and the growth of this kind of bacteria may be inhibited by the macro regulation and control temperature. In the typical cycle, two systems were dynamically monitored for the changes of COD, phosphate, dehydrogenase, alkaline phosphatase and MBP production every 1H. Overall, the activity of dehydrogenase, alkaline phosphatase activity and MBP yield in the two sets of systems were first rapidly increased and then slowly decreased, 1~#ASBR phosphatase activity, dehydrogenase activity and MBP production were in the operation of 2H. The maximum values were 1.46mg/gTSS. H, 51.34mg/gTSS / h and 503.31pg/g dry mud respectively. The organic matter was degraded at 6h, the concentration of phosphate effluent was 28.11mg/L, 2~#ASBR phosphatase activity and MBP yield reached the maximum value at the 3h, respectively, 1.70mg/gTSS h and dry mud respectively. The activity of dehydrogenase reached the maximum value of 54.23. Mg/gTSS. H, COD was degraded at 5h, the concentration of phosphate effluent was 27.50mg/L, MBP content and alkaline phosphatase activity and dehydrogenase activity correlation coefficient (R2) were 0.82 and 0.68 respectively, indicating that MBP and these two enzymes have high correlation. They play an important role in the production of phosphine.
【學(xué)位授予單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：X703;X172

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本文編號(hào)：1981416