本文關(guān)鍵詞：厭氧氨氧化菌的富集及其與反硝化菌協(xié)同脫氮研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：傳統(tǒng)生物硝化反硝化技術(shù)處理低碳氮比污水時,因需曝氣和投加有機碳源,存在能耗高和處理成本高等問題。由于厭氧氨氧化工藝?yán)脕喯跛猁}作為電子受體將氨氮直接氧化成氮氣,不需投加碳源,適宜處理低碳氮比污水。一般污水中的氮以氨氮為主,目前厭氧氨氧化反應(yīng)所需的亞硝酸鹽主要通過短程硝化產(chǎn)生,但長期穩(wěn)定維持短程硝化較困難,短程硝化易轉(zhuǎn)變?yōu)槿滔趸?導(dǎo)致硝化過程最終產(chǎn)物為硝酸鹽。并且,厭氧氨氧化反應(yīng)過程中約有10%的氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽,易使出水總氮濃度超過排放標(biāo)準(zhǔn)。由于亞硝酸鹽是反硝化過程的中間產(chǎn)物,可通過反硝化過程為厭氧氨氧化反應(yīng)提供亞硝酸鹽。本論文以乙酸鈉為碳源,研究了低碳氮比污水反硝化過程中亞硝酸鹽累積規(guī)律;以硝化污泥和反硝化污泥作為接種污泥,研究厭氧氨氧化菌富集培養(yǎng)過程,并考察了溫度對厭氧氨氧化反應(yīng)的影響;在已富集厭氧氨氧化菌的系統(tǒng)中投加有機物進(jìn)一步富集反硝化菌,研究不同碳氮比污水中厭氧氨氧化菌和反硝化菌協(xié)同脫氮性能。研究結(jié)論如下:(1)低碳氮比污水在反硝化過程中均存在亞硝酸鹽累積現(xiàn)象,且硝酸鹽的存在會抑制亞硝酸鹽的還原。亞硝酸鹽最大累積率與溫度以及進(jìn)水碳氮比有關(guān)。溫度相同時,亞硝酸鹽最大累積率隨著進(jìn)水碳氮比的增加而升高。進(jìn)水碳氮比相同時,隨著溫度增加,亞硝酸鹽最大累積率隨之上升。(2)以硝化污泥和反硝化污泥作為接種物均可啟動厭氧氨氧化反應(yīng)。R1和R3反應(yīng)器接種的污泥中含有大量的硝化菌,在厭氧氨氧化啟動過程中未出現(xiàn)明顯的菌體自溶階段;R2反應(yīng)器接種的污泥中以反硝化菌為主,運行初期發(fā)生明顯的菌體自溶。此后,三個反應(yīng)器中的培養(yǎng)物經(jīng)過活性遲滯階段、活性提高階段后進(jìn)入活性穩(wěn)定階段;穩(wěn)定運行期間R1、R2和R3中亞硝酸鹽去除量、氨氮去除量與硝酸鹽生成量平均比值分別為1.30:1:0.23、1.35:1:0.10和1.23:1:0.18。(3)溫度對厭氧氨氧化反應(yīng)影響大。溫度自35℃降至25℃,厭氧氨氧化反應(yīng)過程中NO_2~--N去除速率由2.49mg/(g VSS·h)降至0.69mg/(g VSS·h)。在20℃和15℃下,厭氧氨氧化反應(yīng)基本受到抑制,系統(tǒng)中主要發(fā)生硝化反應(yīng)。(4)在厭氧氨氧化污泥中富集的反硝化菌只有在NO_3~--N完全去除后,才會將NO_2~--N進(jìn)一步還原為N2,即硝酸鹽的存在會抑制亞硝酸鹽的還原。進(jìn)水TOC/TN比為0.25時,因該系統(tǒng)缺乏碳源,由NO_3~--N還原生成的NO_2~--N主要通過厭氧氨氧化作用去除,系統(tǒng)出水NH4+-N和TN濃度低。進(jìn)水TOC/TN比為1.0和1.5時,當(dāng)污水中NO_3~--N完全去除后,由于污水中剩余的有機物濃度較高,NO_2~--N主要通過反硝化反應(yīng)去除,厭氧氨氧化菌因缺乏電子受體NO_2~--N而無法充分進(jìn)行厭氧氨氧化反應(yīng),致使出水NH4+-N和TN濃度較高。
【關(guān)鍵詞】：厭氧氨氧化 反硝化 亞硝酸鹽 富集 低碳氮比
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X703;X172
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 1 緒論11-25
• 1.1 水體氮素污染的危害11
• 1.2 氮的控制要求11
• 1.3 傳統(tǒng)生物脫氮技術(shù)11-12
• 1.4 新型生物脫氮技術(shù)12-13
• 1.4.1 亞硝化-反硝化工藝12-13
• 1.4.2 同步硝化-反硝化工藝（SND）13
• 1.4.3 厭氧氨氧化工藝（ANAMMOX）13
• 1.5 厭氧氨氧化反應(yīng)機理及特性13-20
• 1.5.1 厭氧氨氧化反應(yīng)機理14-15
• 1.5.2 厭氧氨氧化菌特性15-16
• 1.5.3 厭氧氨氧化反應(yīng)影響因素16-19
• 1.5.4 厭氧氨氧化組合工藝19-20
• 1.6 反硝化菌與厭氧氨氧化菌聯(lián)合脫氮20-22
• 1.7 論文研究目的與意義22-23
• 1.8 本論文主要研究內(nèi)容23-25
• 2 低碳氮比污水反硝化過程中亞硝酸鹽累積特性研究25-39
• 2.1 材料與方法25-27
• 2.1.1 實驗裝置25
• 2.1.2 實驗用水25-26
• 2.1.3 實驗方法26-27
• 2.1.4 測試分析項目與方法27
• 2.1.5 主要儀器27
• 2.2 實驗結(jié)果27-32
• 2.2.1 活性污泥中反硝化菌的富集27-28
• 2.2.2 反硝化過程中亞硝酸鹽累積特性28-32
• 2.3 討論32-36
• 2.3.1 反硝化過程最大比硝酸鹽還原速率32
• 2.3.2 反硝化過程最大比亞硝酸鹽累積速率32-33
• 2.3.3 亞硝酸鹽最大累積率33-34
• 2.3.4 反硝化過程CODCr去除特性34-35
• 2.3.5 反硝化過程p H值變化特性35-36
• 2.3.6 反硝化過程亞硝酸鹽累積原因分析36
• 2.4 本章小結(jié)36-39
• 3 厭氧氨氧化菌富集培養(yǎng)過程研究39-57
• 3.1 材料與方法39-41
• 3.1.1 實驗裝置39
• 3.1.2 實驗用水39
• 3.1.3 接種污泥39-40
• 3.1.4 實驗方法40
• 3.1.5 分析測試項目與方法40-41
• 3.2 厭氧氨氧化菌的富集41-52
• 3.2.1 R1反應(yīng)器厭氧氨氧化菌的富集41-44
• 3.2.2 R2反應(yīng)器厭氧氨氧化菌的富集44-47
• 3.2.3 R3反應(yīng)器厭氧氨氧化菌的富集47-50
• 3.2.4 厭氧氨氧化菌富集過程對比分析50-52
• 3.3 溫度對厭氧氨氧化反應(yīng)的影響52-56
• 3.3.1 不同溫度下厭氧氨氧化反應(yīng)過程52-53
• 3.3.2 溫度對厭氧氨氧化反應(yīng)影響分析53-56
• 3.4 本章小結(jié)56-57
• 4 厭氧氨氧化菌與反硝化菌協(xié)同脫氮特性研究57-77
• 4.1 材料與方法57-59
• 4.1.1 實驗裝置57
• 4.1.2 實驗用水57-58
• 4.1.3 實驗方法58
• 4.1.4 分析測試項目與方法58-59
• 4.2 實驗結(jié)果59-73
• 4.2.1 厭氧氨氧化和反硝化活性59-61
• 4.2.2 厭氧氨氧化菌與反硝化菌協(xié)同脫氮性能61-73
• 4.3 討論73-75
• 4.4 本章小結(jié)75-77
• 結(jié)論77-79
• 參考文獻(xiàn)79-85
• 致謝85-87
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄87-89

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：279320