【摘要】：研究中分別采用了傳統(tǒng)的停留時間分布函數(shù)法和計算流體力學(xué)法（CFD）對已取得國家發(fā)明專利（發(fā)明專利號：ZL200710092501.7）的一種可調(diào)節(jié)自流分流式環(huán)型推流氧化溝反應(yīng)器的流態(tài)進(jìn)行了分析，試驗(yàn)中的CFD軟件采用FLUENT軟件。利用PCR-TGGE技術(shù)對該環(huán)形推流反應(yīng)器中的微生物生態(tài)進(jìn)行了研究，并聯(lián)合利用LIVE/DEAD Baclight技術(shù)及TTC－脫氫酶活性測定法對環(huán)形推流反應(yīng)器微生物活性及微生物衰減特性進(jìn)行了研究。通過反應(yīng)器長期穩(wěn)定的運(yùn)行，分析了環(huán)形推流反應(yīng)器污染物去除效能、系統(tǒng)活性污泥特性及反應(yīng)器低溫運(yùn)行情況。最后，對反應(yīng)器中的反硝化聚磷菌進(jìn)行了篩選、分離，并對其反硝化聚磷特性進(jìn)行了研究。 論文主要研究內(nèi)容與結(jié)果如下： ①環(huán)形推流系統(tǒng)長期連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的試驗(yàn)結(jié)果表明，試驗(yàn)條件下反應(yīng)器對生活污水中CODCr、TN、TP和NH4+-N的平均去除率分別為91.38%、75.77%、82.84%和81.23%，出水水質(zhì)能滿足《城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級B標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求，環(huán)形推流反應(yīng)器處理生活污水效果良好，且穩(wěn)定、可靠。 ②通過RTD試驗(yàn)和對COD的去除試驗(yàn)，得出試驗(yàn)條件下串聯(lián)級數(shù)為6.92級的近似活塞流反應(yīng)器（Plug flow reactor，PFR）對COD的去除效率是串聯(lián)級數(shù)為1.20級的近似全混流反應(yīng)器（Continuous stirred tank reactor，CSTR）去除效率的3.18倍。將CFD軟件FLUENT數(shù)值模擬技術(shù)與傳統(tǒng)示蹤劑RTD試驗(yàn)相結(jié)合，應(yīng)用于分析環(huán)形推流反應(yīng)器流態(tài)，結(jié)果表明，兩種方法所得結(jié)果吻合度較好，且結(jié)果都表明環(huán)形推流反應(yīng)器中存在著較好的推流流態(tài)，這是環(huán)形推流反應(yīng)器良好的污染物處理效果的原因之一。 ③通過溫度梯度凝膠電泳技術(shù)圖譜分析，不論是在高溫條件（七月份，平均水溫26.5℃）下還是在低溫條件（十二月份，平均水溫10.8℃）下，環(huán)形推流反應(yīng)器中的每個區(qū)的條帶數(shù)都大于40條帶，可知環(huán)形推流反應(yīng)器中存在著良好的生物多樣性。這是環(huán)形推流系統(tǒng)長期連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行處理生活污水能取得良好的處理效果的原因之二。 ④根據(jù)低溫條件下反應(yīng)器的運(yùn)行效果試驗(yàn)研究及溫度梯度凝膠電泳圖譜的聚類分析，可知低溫對環(huán)形推流反應(yīng)器中活性污泥的活性及微生物種群都有影響，但隨后的活性污泥衰減試驗(yàn)表明，環(huán)形推流反應(yīng)器活性污泥細(xì)菌活性的衰減77.21%是由細(xì)胞內(nèi)的酶調(diào)節(jié)引起的，而由細(xì)菌細(xì)胞的死亡引起的活性降低貢獻(xiàn)僅為22.79%，因此環(huán)形推流反應(yīng)器中的活性污泥系統(tǒng)對不利環(huán)境具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。環(huán)形推流系統(tǒng)的脫氮表觀溫度影響系數(shù)為1.020，低于生物脫氮的活性污泥系統(tǒng)的典型值，表明環(huán)形推流反應(yīng)系統(tǒng)在低溫下具有良好的調(diào)控能力。以上這些因素都保證了環(huán)形推流系統(tǒng)處理生活污水效果的穩(wěn)定。 ⑤環(huán)形推流系統(tǒng)的污泥產(chǎn)率較傳統(tǒng)活性污泥工藝低，平均表觀產(chǎn)率系數(shù)僅為0.26gMLSS/gCOD。反應(yīng)器中的四株反硝化聚磷菌的生長周期都較長，說明要取得好的脫氮除磷效果，應(yīng)適當(dāng)延長系統(tǒng)的污泥齡，以保證反硝化除磷菌族群的穩(wěn)定。 ⑥從該環(huán)形推流反應(yīng)系統(tǒng)中篩選分離得到了四株反硝化聚磷菌，，通過傳統(tǒng)鑒定方法及16S rDNA序列測定，確定這四株菌株分別屬于Alcaligenes sp.（產(chǎn)堿桿菌屬）、Alcaligenes faecalis（糞產(chǎn)堿桿菌）、Bacillus cereus（蠟樣芽胞桿菌）及Pseudomonas Medocina（門多薩假單胞菌）。最后，對這四株反硝化聚磷菌的反硝化聚磷特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究，得出這四株菌株都具有良好的反硝化除磷效能，四株菌株對磷和氮的去除率分別為93.00%、71.14%、74.18%、75.72%和94.39%、96.84%、86.77%、86.57%。在整個反硝化吸磷過程中，PHB在的作用十分重要，在研究中應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)測。 綜上所述，環(huán)形推流反應(yīng)器是一種節(jié)能、高效、穩(wěn)定的污水處理反應(yīng)器，具有較大的工程推廣應(yīng)用價值。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：X703

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 葉姜瑜;黃凌;張永蓮;陳宇;陳剛才;;一株低溫高效植物油降解菌的馴化篩選及固定化研究[J];安全與環(huán)境學(xué)報;2012年02期

2 何龍慶;林繼成;石冰;;菲克定律與擴(kuò)散的熱力學(xué)理論[J];安慶師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2006年04期

3 李夕耀;彭永臻;王淑瑩;由陽;郭春艷;;聚磷菌厭氧時吸收乙酸和丙酸的代謝模型[J];環(huán)境科學(xué)與管理;2008年08期

4 羅麟,李偉民,鄧榮森,何澤超,王濤;一體化氧化溝的三維流場模擬與分析[J];中國給水排水;2003年12期

5 周雹;城鎮(zhèn)污水生物處理新工藝及其應(yīng)用[J];中國給水排水;2003年12期

6 羅固源;許曉毅;唐剛;季鐵軍;;OGO工藝處理城市污水脫氮除磷試驗(yàn)研究[J];中國給水排水;2006年03期

7 金丹;張玉鈞;李國剛;肖雪;王志剛;殷高方;劉文清;;菲的三維熒光光譜特性研究[J];光譜學(xué)與光譜分析;2009年05期

8 劉周憶;朱拓;顧恩東;劉瑩;;熒光光譜檢測的酸性橙Ⅱ的研究[J];光學(xué)學(xué)報;2008年06期

9 胡子斌;TTC—脫氫酶活性常溫萃取測定法及應(yīng)用[J];工業(yè)水處理;2001年10期

10 張芳,李光明,徐偉鋒;A/DAT-IAT工藝除磷影響因素的試驗(yàn)研究[J];工業(yè)水處理;2004年08期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 張園;螺旋升流式SUFR-UCT系統(tǒng)脫氮除磷試驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2011年

2 豆俊峰;螺旋升流式反應(yīng)器處理城市污水的試驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2004年

3 鐘成華;三峽庫區(qū)水體富營養(yǎng)化研究[D];四川大學(xué);2004年

4 李相昆;反硝化除磷工藝與微生物學(xué)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

5 許曉毅;同心圓活動導(dǎo)流墻式反應(yīng)器處理生活污水的試驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2007年

6 葉姜瑜;SUFR系統(tǒng)中微生物多樣性及穩(wěn)定性的試驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2007年

7 解軍;脫氫酶活性測定水中活體藻含量的研究[D];山東大學(xué);2008年

8 王秀國;殺菌劑多菌靈高頻投入對土壤微生物群落的影響及其生物修復(fù)[D];浙江大學(xué);2009年

9 王銳剛;活性污泥法除磷動力學(xué)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2009年

10 鮑林林;反硝化聚磷菌特性與反硝化除磷工藝研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張化青;TGGE法分析人工濕地細(xì)菌種群結(jié)構(gòu)與凈化效果[D];重慶大學(xué);2011年

2 楊寅;氧化溝優(yōu)化運(yùn)行的CFD模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D];華中科技大學(xué);2011年

3 魏輝;氧化溝數(shù)學(xué)模型的初步研究[D];湖南大學(xué);2002年

4 陳接鋒;產(chǎn)聚β-羥基丁酸球衣菌分離篩選及發(fā)酵和提取的研究[D];福建師范大學(xué);2003年

5 史春龍;富營養(yǎng)化湖泊底泥中反硝化微生物及其反硝化作用的研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2003年

6 呂慶洪;一體化氧化溝流態(tài)研究及一體化OCO工藝試驗(yàn)[D];四川大學(xué);2004年

7 劉新文;以工業(yè)廢水為主的城市污水A/O工藝的啟動與運(yùn)行性能研究[D];浙江大學(xué);2005年

8 李媛;AIRE-O_2充氧機(jī)性能淺析與Orbal氧化溝流態(tài)測試及三維模擬[D];重慶大學(xué);2005年

9 方玲玲;厭氧折流板反應(yīng)器水力混合特性研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2006年

10 楊濤;一體化多級生物膜反應(yīng)器處理中、高濃度小城鎮(zhèn)污水試驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2006年

本文編號：2613561