酸雨是大氣污染物（如硫化物和氮化物）與空氣中水和氧之間的化學(xué)反應(yīng)。目前我國酸雨正呈急劇蔓延之勢，是繼歐洲、北美之后世界第三大重酸雨區(qū)。而大氣中的氮氧化物（NOx）是酸雨的主要成因之一，我國NOx最大的來源是火力發(fā)電廠。生物滴濾法脫除NOx是近年來備受廣泛關(guān)注的高效低耗氣體處理技術(shù)。很多燃燒廢氣首先通過濕洗來減少二氧化硫和灰塵的排放。這種濕洗過程的操作溫度一般為50⁶0℃，所以處理燃燒廢氣過程中的微生物體系最好能耐受50℃左右的溫度。另外，處理燃燒煙氣中一般含有3%-8%的氧氣，明顯降低了生物反硝化脫除NOx效率，制約其工業(yè)化應(yīng)用。因此，馴化篩選能在高溫好氧條件下進(jìn)行高效反硝化的菌株，應(yīng)用于生物滴濾塔脫除火電廠排放的煙氣具有很大的工程應(yīng)用價值。本論文采用稀釋涂平板分離純化，通過逐步升溫方式，從火電廠生物滴濾系統(tǒng)填料的生物膜上篩選分離出在50℃條件能進(jìn)行高效好氧反硝化的菌種TAD1。該菌株革蘭氏染色呈陰性，短桿狀，大小為0.78μm×1.27μm。經(jīng)16S rDNA序列同源性分析，結(jié)合生理生化分析，菌種TAD1與螯臺球菌屬（Chelatococcus）最為相似，命名為... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：123 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景
        1.1.1 NOx 的危害
        1.1.2 大氣中 NOx 的來源
        1.1.3 燃煤電廠 NOx 的污染控制現(xiàn)狀
    1.2 生物法去除 NOx 的原理
        1.2.1 硝化機(jī)理
        1.2.2 反硝化機(jī)理
    1.3 好氧反硝化機(jī)理
    1.4 生物過濾脫除 NOx 的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 生物濾塔概況
        1.4.2 生物滴濾塔的降解機(jī)理
        1.4.3 有氧條件下生物滴濾塔的 NO 轉(zhuǎn)化途徑
        1.4.4 國內(nèi)外生物過濾處理 NO 的研究進(jìn)展
            1.4.4.1 基于反硝化脫氮機(jī)理的實驗研究
            1.4.4.2 基于硝化脫氮機(jī)理的實驗研究
            1.4.4.3 工程應(yīng)用
    1.5 好氧反硝化菌的研究進(jìn)展
        1.5.1 好氧反硝化菌種類
        1.5.2 好氧反硝化菌反硝化作用機(jī)制
        1.5.3 好氧反硝化菌的反硝化作用酶類
            1.5.3.1 硝酸鹽還原酶（nitrate deductase, Nar）
            1.5.3.2 亞硝酸鹽還原酶（nitrite reductase, Nir）
            1.5.3.3 一氧化氮還原酶（nitric oxide reductase, Nor）和一氧化二氮還原酶（nitrous oxide reductase, Nos）
    1.6 高溫下脫除 NO 的研究進(jìn)展
    1.7 細(xì)菌分類學(xué)研究進(jìn)展
        1.7.1 細(xì)菌分類鑒定方法
            1.7.1.1 數(shù)值分類鑒定法
            1.7.1.2 化學(xué)分類鑒定法
            1.7.1.3 分子遺傳學(xué)分類鑒定法
        1.7.2 16S rDNA 測序技術(shù)的相關(guān)研究
            1.7.2.1 16S rDNA 序列分析鑒定細(xì)菌的基本原理和方法
            1.7.2.2 16S rDNA 基因技術(shù)在環(huán)境微生物鑒別中的應(yīng)用
    1.8 論文研究意義、研究目標(biāo)和研究內(nèi)容
        1.8.1 論文研究的意義及目標(biāo)
        1.8.2 論文研究內(nèi)容
第二章 實驗材料及研究方法
    2.1 高溫下好氧反硝化菌的分離篩選及鑒定
        2.1.1 實驗材料
            2.1.1.1 培養(yǎng)基
            2.1.1.2 實驗儀器
        2.1.2 馴化耐氧脫氮污泥
        2.1.3 好氧反硝化菌的分離
        2.1.4 好氧反硝化菌生理生化特性實驗
        2.1.5 好氧反硝化菌的透射電鏡觀察
        2.1.6 好氧反硝化菌的鑒定及系統(tǒng)發(fā)育樹
            2.1.6.1 菌種 TAD1 的 DNA 提取
            2.1.6.2 PCR 擴(kuò)增
            2.1.6.3 PCR 反應(yīng)程序
            2.1.6.4 PCR 擴(kuò)增產(chǎn)物檢測及測序
            2.1.6.5 同源性分析及系統(tǒng)發(fā)育樹的構(gòu)建
    2.2 好氧反硝化菌的反硝化性能測定
        2.2.1 實驗儀器
        2.2.2 實驗方法
            2.2.2.1 菌種生長過程中各項指標(biāo)的變化
            2.2.2.2 生長曲線測定
            2.2.3.3 反硝化菌生物量測定和增長率的計算
        2.2.3 分析方法
    2.3 螯臺球菌生物滴濾系統(tǒng)脫除 NOx 的效能研究
        2.3.1 實驗裝置
        2.3.2 填料
        2.3.3 實驗材料
        2.3.4 分析方法
        2.3.5 生物滴濾塔操作運行條件
第三章 高溫條件下高效好氧反硝化菌的分離鑒定
    3.1 技術(shù)背景
    3.2 好氧反硝化菌 TAD1 的鑒定及生理生化特性
        3.2.1 菌株 TAD1 的形態(tài)學(xué)鑒定
            3.2.1.1 菌落形態(tài)觀察
            3.2.1.2 革蘭氏染色及攝影
            3.2.1.3 掃描電鏡觀察
        3.2.2 菌株 TAD1 的生理生化特性
        3.2.3 16S rDNA 序列同源性分析
    3.3 Chelatococcus daeguensis TAD1 的反硝化性能研究
        3.3.1 pH 值對 C. daeguensis TAD1 反硝化性能的影響
        3.3.2 DO 對 C. daeguensis TAD1 反硝化性能的影響
        3.3.3 碳源對 C. daeguensis TAD1 反硝化性能的影響
        3.3.4 C/N 對 C. daeguensis TAD1 反硝化性能的影響
        3.3.5 氮源對 C. daeguensis TAD1 反硝化性能的影響
        3.3.6 好氧反硝化過程中 pH 值與 ORP 值的變化規(guī)律
        3.3.7 好氧反硝化過程中 COD 值的變化規(guī)律
        3.3.8 C. daeguensis TAD1 的生長動力學(xué)常數(shù)
        3.3.9 高溫下 C. daeguensis TAD1 的好氧反硝化性能
    3.4 本章小結(jié)
第四章 鰲臺球菌應(yīng)用于生物滴濾系統(tǒng)脫除 NOx 的效能研究
    4.1 技術(shù)背景
    4.2 公式定義
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 生物滴濾塔的啟動
        4.3.2 生物滴濾塔長期運行狀況
        4.3.3 不同氧氣濃度對去除 NOx 的影響
        4.3.4 不同溫度對去除 NOx 的影響
        4.3.5 碳源量對去除 NOx 的影響
        4.3.6 EBRT 對去除 NOx 的影響
        4.3.7 不同填料高度對去除 NOx 的影響
        4.3.8 氣體流量對去除 NOx 的影響
        4.3.9 循環(huán)液 pH 值對去除 NOx 的影響
        4.3.10 循環(huán)液流量對去除 NOx 的影響
        4.3.11 循環(huán)液中 NO3-對去除 NOx 的影響
        4.3.12 生物滴濾塔系統(tǒng)再啟動對去除 NOx 的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 生物滴濾系統(tǒng)脫除 NOx 的機(jī)理模型
    5.1 技術(shù)背景
    5.2 模型建立
        5.2.1 模型基礎(chǔ)
        5.2.2 機(jī)理模型
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 不同 EBRT 下對 NOx 去除率的模型分析
        5.3.2 不同 NO 進(jìn)氣濃度條件下對 NOx 去除率的模型分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    1 主要研究結(jié)論
    2 創(chuàng)新點
    3 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]國內(nèi)火電廠氮氧化物排放現(xiàn)狀及控制技術(shù)探討[J]. 馬風(fēng)哪,程偉琴.  廣州化工. 2011(15)
[2]兩株高效好氧反硝化細(xì)菌的分離鑒定及其脫氮效率[J]. 朱曉宇,王世梅,梁劍茹,周立祥.  環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2009(01)
[3]我國燃煤火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 岳濤,莊德安,楊明珍,鄧九蘭,張迎春.  能源研究與信息. 2008(03)
[4]我國火電行業(yè)氮氧化物排放現(xiàn)狀及減排建議[J]. 劉孜,易斌,高曉晶,井鵬,岳濤,莊德安.  環(huán)境保護(hù). 2008(16)
[5]生物滴濾塔處理低濃度氮氧化物[J]. 葉蔚君,魏在山,鄭期展.  化工進(jìn)展. 2008(08)
[6]大氣中氮化物的污染現(xiàn)狀及危害[J]. 毛艷麗,任偉松,魯志鵬,羅世田.  煤炭技術(shù). 2007(05)
[7]銅綠微囊藻、斜生柵藻生長的磷營養(yǎng)動力學(xué)特征[J]. 許海,楊林章,茅華,劉兆普.  生態(tài)環(huán)境. 2006(05)
[8]燃煤過程中NOx的生成機(jī)理及控制技術(shù)[J]. 李芳,畢明樹.  工業(yè)鍋爐. 2005(06)
[9]一種新的好氧反硝化菌篩選方法的建立及新菌株的發(fā)現(xiàn)[J]. 孔慶鑫,李君文,王新為,金敏,古長慶.  應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報. 2005(02)
[10]火電廠煙氣脫硝技術(shù)介紹[J]. 陳杭君,趙華,丁經(jīng)緯.  熱力發(fā)電. 2005(02)

博士論文
[1]生物濾塔處理惡臭氣體及微生物學(xué)機(jī)理[D]. 殷峻.浙江大學(xué) 2004

碩士論文
[1]螯臺球菌Chelatococcus daeguensis的篩選及其在中溫條件下的好氧反砂硝化性能研究[D]. 張苗.華南理工大學(xué) 2011
[2]好氧反硝化菌的分離篩選和鑒別研究[D]. 項慕飛.北京工商大學(xué) 2007



本文編號：3465447