好氧顆粒污泥是活性污泥微生物通過(guò)自固定最終形成的結(jié)構(gòu)緊湊、外形規(guī)則的生物聚集體。它具有相對(duì)密實(shí)的微觀結(jié)構(gòu)、優(yōu)良的沉淀性能、較高濃度的生物體截留和多樣的微生物種群。因此,好氧顆粒污泥技術(shù)作為一種新型的廢水生物處理形式,在城市污水和工業(yè)廢水處理中具有非常廣闊的應(yīng)用前景。好氧顆粒污泥的形成過(guò)程非常復(fù)雜,它的作用機(jī)制涉及到微生物的生長(zhǎng)與競(jìng)爭(zhēng)、氧的傳質(zhì)、底物的擴(kuò)散及微生物產(chǎn)物的形成等各個(gè)方面。本論文系統(tǒng)地研究了好氧顆粒污泥的形成過(guò)程、作用機(jī)制和數(shù)學(xué)模擬,探索了顆粒污泥在好氧和缺氧條件下的胞內(nèi)儲(chǔ)存過(guò)程機(jī)理,深入闡明了顆粒污泥中胞外聚合物和溶解性微生物產(chǎn)物的形成規(guī)律,并首次成功地以低有機(jī)物濃度城市污水為基質(zhì)在中試規(guī)模反應(yīng)器中培養(yǎng)出性能優(yōu)良的好氧顆粒污泥。主要研究?jī)?nèi)容和研究結(jié)果如下:1.分別采用豆制品加工廢水和混合酸廢水在SBR反應(yīng)器中培養(yǎng)好氧顆粒污泥,基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果和形成機(jī)理的分析,實(shí)現(xiàn)了好氧顆粒污泥形成過(guò)程的定量描述。粒污泥在形成過(guò)程中粒徑逐漸增大,沉降速度提高到40 mh^-1,污泥體積指數(shù)SVI減小至20 mL g^-1,COD去除效率高于98%;模型能夠... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：321 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
目錄
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 好氧顆粒污泥及其培養(yǎng)
        1.1.1 概述
        1.1.2 好氧顆粒污泥的定義
        1.1.3 好氧顆粒污泥的培養(yǎng)
        1.1.4 好氧顆粒污泥的形成機(jī)理
    1.2 好氧顆粒污泥的作用機(jī)制
        1.2.1 好氧顆粒污泥微生物的生長(zhǎng)及污染物去除
        1.2.2 好氧顆粒污泥的微生物胞內(nèi)存儲(chǔ)物質(zhì)
        1.2.3 好氧顆粒污泥的微生物胞外聚合物
        1.2.4 好氧顆粒污泥的溶解性微生物產(chǎn)物
    1.3 好氧顆粒污泥的數(shù)學(xué)模擬
    1.4 研究的目的、意義及內(nèi)容
        1.4.1 研究的目的和意義
        1.4.2 研究的主要內(nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 好氧顆粒污泥的培養(yǎng)過(guò)程
    2.1 概述
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料和方法
        2.2.1 序批式反應(yīng)器
        2.2.2 接種污泥和廢水成分
        2.2.3 分析測(cè)試方法
    2.3 好氧顆粒污泥形成過(guò)程數(shù)學(xué)模型的建立
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 以豆制品加工廢水為基質(zhì)的顆粒污泥培養(yǎng)工況
        2.4.2 以混合酸廢水為基質(zhì)的顆粒污泥培養(yǎng)工況
        2.4.3 好氧顆粒污泥形成過(guò)程的數(shù)學(xué)模擬
        2.4.4 好氧顆粒污泥形成過(guò)程的機(jī)理分析
    2.5 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 好氧顆粒污泥中微生物的生長(zhǎng)與競(jìng)爭(zhēng)
    3.1 概述
    3.2 實(shí)驗(yàn)材料和方法
        3.2.1 好氧顆粒污泥反應(yīng)器
        3.2.2 動(dòng)力學(xué)參數(shù)測(cè)定
        3.2.3 分析測(cè)試方法
    3.3 好氧顆粒污泥中微生物生長(zhǎng)數(shù)學(xué)模型的建立
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 好氧顆粒污泥反應(yīng)器的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行工況
        3.4.2 顆粒污泥微生物生長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模擬
        3.4.3 顆粒中自養(yǎng)菌和異養(yǎng)菌的呼吸速率分析
        3.4.4 顆粒中自養(yǎng)菌和異養(yǎng)菌的生物量比例
        3.4.5 顆粒中活性微生物的空間分布
    3.5 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 好氧顆粒污泥微生物降解污染物的熱力學(xué)解析
    4.1 概述
    4.2 實(shí)驗(yàn)材料和方法
        4.2.1 污泥、廢水及反應(yīng)器
        4.2.2 污染物降解實(shí)驗(yàn)
        4.2.3 分析測(cè)試方法
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 熱力學(xué)方法分析
        4.3.2 生化過(guò)程的分析
        4.3.3 廢水的特性解析
        4.3.4 基于熱力學(xué)的生化計(jì)量學(xué)分析
        4.3.5 外源產(chǎn)率的計(jì)算
        4.3.6 污染物降解過(guò)程的解析
    4.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 好氧顆粒污泥微生物胞內(nèi)儲(chǔ)存物質(zhì)
    5.1 概述
    5.2 好氧條件下顆粒污泥的微生物胞內(nèi)存儲(chǔ)
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料和方法
        5.2.2 好氧條件下動(dòng)力學(xué)模型的建立
        5.2.3 結(jié)果與討論
    5.3 缺氧條件下顆粒污泥的微生物胞內(nèi)存儲(chǔ)
        5.3.1 實(shí)驗(yàn)材料和方法
        5.3.2 缺氧條件下動(dòng)力學(xué)模型的建立
        5.3.3 結(jié)果與討論
    5.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 好氧顆粒污泥微生物的胞外聚合物
    6.1 概述
    6.2 微生物胞外聚合物特性的研究
        6.2.1 材料和方法
        6.2.2 結(jié)果與討論
    6.3 微生物胞外聚合物的產(chǎn)生動(dòng)力學(xué)
        6.3.1 材料和方法
        6.3.2 結(jié)果與討論
    6.4 微生物胞外聚合物的數(shù)學(xué)模擬
        6.4.1 材料和方法
        6.4.2 結(jié)果與討論
    6.5 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第七章 好氧顆粒污泥的溶解性微生物產(chǎn)物
    7.1 概述
    7.2 SMP特性的研究
        7.2.1 材料和方法
        7.2.2 結(jié)果與討論
    7.3 溶解性微生物產(chǎn)物形成動(dòng)力學(xué)研究
        7.3.1 材料和方法
        7.3.2 結(jié)果與討論
    7.4 溶解性微生物產(chǎn)物數(shù)學(xué)模擬
        7.4.1 材料和方法
        7.4.2 結(jié)果與討論
    7.5 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第八章 好氧顆粒污泥中EPS、SMP和X_(STO)的形成機(jī)制和動(dòng)力學(xué)
    8.1 概述
    8.2 實(shí)驗(yàn)材料和方法
        8.2.1 顆粒SBR反應(yīng)器的運(yùn)行
        8.2.2 EPS、SMP和X_(STO)形成的間歇實(shí)驗(yàn)
        8.2.3 動(dòng)力學(xué)參數(shù)的確定
        8.2.4 分析測(cè)試方法
    8.3 EPS、SMP和X_(STO)形成動(dòng)力學(xué)模型的建立
        8.3.1 電子轉(zhuǎn)移途徑的耦合
        8.3.2 EPS、SMP和X_(STO)動(dòng)力學(xué)
    8.4 結(jié)果與討論
        8.4.1 微生物EPS、SMP和X_(STO)的形成
        8.4.2 動(dòng)力學(xué)模型結(jié)構(gòu)的敏感性分析
        8.4.3 EPS、SMP和X_(STO)形成過(guò)程的參數(shù)校準(zhǔn)
        8.4.4 間歇實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其數(shù)學(xué)模擬
        8.4.5 反應(yīng)器周期運(yùn)行工況及其數(shù)學(xué)模擬
        8.4.6 反應(yīng)器長(zhǎng)期運(yùn)行工況及其數(shù)學(xué)模擬
        8.4.7 污泥停留時(shí)間對(duì)微生物產(chǎn)物形成的影響
        8.4.8 顆粒反應(yīng)器基于微生物產(chǎn)物模型的人工調(diào)控
    8.5 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第九章 硝化顆粒污泥中異養(yǎng)菌基于自養(yǎng)菌微生物產(chǎn)物的生長(zhǎng)
    9.1 概述
    9.2 自養(yǎng)菌微生物產(chǎn)物的形成
        9.2.1 實(shí)驗(yàn)材料和方法
        9.2.2 動(dòng)力學(xué)模型的建立
        9.2.3 結(jié)果與討論
    9.3 自養(yǎng)菌體系中異養(yǎng)菌的生長(zhǎng)
        9.3.1 實(shí)驗(yàn)材料和方法
        9.3.2 動(dòng)力學(xué)模型的建立
        9.3.3 結(jié)果與討論
    9.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第十章 低濃度城市污水為底物的好氧顆粒污泥反應(yīng)器的中試研究
    10.1 概述
    10.2 實(shí)驗(yàn)材料和方法
        10.2.1 中試反應(yīng)器的構(gòu)建
        10.2.2 接種污泥和污水成分
        10.2.3 顆粒污泥的培養(yǎng)策略
        10.2.4 分析測(cè)試方法
    10.3 中試顆粒污泥反應(yīng)器數(shù)學(xué)模型的建立
        10.3.1 動(dòng)力學(xué)模型
        10.3.2 污水成分分析
    10.4 結(jié)果與討論
        10.4.1 中試反應(yīng)器的工況
        10.4.2 活性污泥的顆�；^(guò)程
        10.4.3 中試顆粒污泥的特性分析
        10.4.4 中試顆粒污泥反應(yīng)器的數(shù)學(xué)模擬
        10.4.5 低濃度城市污水培養(yǎng)顆粒污泥的關(guān)鍵因素分析
        10.4.6 活性污泥顆粒化中試的重要意義
    10.5 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第十一章 好氧顆粒污泥生物多樣性的應(yīng)用
    11.1 概述
    11.2 實(shí)驗(yàn)材料和方法
        11.2.1 反應(yīng)器、接種好氧顆粒污泥和廢水
        11.2.2 反應(yīng)器的啟動(dòng)與運(yùn)行
        11.2.3 分析測(cè)試方法
        11.2.4 微生物種群多樣性分析
    11.3 結(jié)果與討論
        11.3.1 厭氧氨氧化顆粒的形成
        11.3.2 厭氧氨氧化反應(yīng)器的運(yùn)行工況及快速啟動(dòng)
        11.3.3 厭氧氨氧化顆粒污泥的特性分析
        11.3.4 基于DGGE和RTQ-PCR的微生物群落動(dòng)態(tài)變化分析
        11.3.5 顆粒污泥中ANAMMOX細(xì)菌的種群多樣性分析
        11.3.6 厭氧氨氧化顆粒反應(yīng)器的數(shù)學(xué)模擬
    11.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
結(jié)論
致謝
攻讀博士期間的學(xué)術(shù)論文及專(zhuān)利


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]進(jìn)料負(fù)荷調(diào)控培養(yǎng)好氧顆粒污泥的試驗(yàn)研究[J]. 史曉慧,劉芳,劉虹,竺建榮.  環(huán)境科學(xué). 2007(05)
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本文編號(hào)：3246510