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微生物電解池對(duì)低C/N廢水的強(qiáng)化處理研究

發(fā)布時(shí)間:2021-11-06 22:45
  生物脫氮的傳統(tǒng)硝化-反硝化工藝,存在許多問(wèn)題。除了需要分別在好氧、缺氧兩個(gè)階段完成硝化、反硝化之外,反硝化對(duì)碳源的依賴,對(duì)低C/N廢水來(lái)說(shuō),是一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。在實(shí)際脫氮工藝中,往往需要外加碳源,以彌補(bǔ)碳源的不足。如何提高反硝化對(duì)碳源的利用率,乃至在單一厭氧反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)硝化反硝化,是污水生物脫氮領(lǐng)域重要的科學(xué)問(wèn)題。微生物電解池(MEC)是電活性微生物(如鐵還原菌)參與的陽(yáng)極氧化耦合陰極還原過(guò)程的裝置,能夠在處理污染物的同時(shí)獲取能量或進(jìn)行陰極合成。在微生物電化學(xué)系統(tǒng)中,關(guān)于陰極反硝化脫氮已經(jīng)有許多報(bào)道。但是,該系統(tǒng)(如MEC)是否能夠減少反硝化對(duì)碳源的依賴,以及是否可將氨氮氧化為亞硝酸鹽或硝酸鹽,進(jìn)而被陰極還原或者直接參與厭氧氨氧化(Anammnox)脫氮,目前還沒(méi)有報(bào)道。針對(duì)這一問(wèn)題,本文以微生物陽(yáng)極氧化為主線,分別以陽(yáng)極對(duì)碳源的氧化,耦合陰極反硝化,試圖將碳源更集中地用于反硝化;以陽(yáng)極對(duì)氨氮的氧化,耦合陰極反硝化或Anammox,去除進(jìn)水中的氨氮。在此基礎(chǔ)上,分別以縮短水力停留時(shí)間,減少其它異養(yǎng)過(guò)程對(duì)碳源的消耗和以富集鐵還原菌為目標(biāo)的強(qiáng)化陽(yáng)極氧化,進(jìn)一步提高脫氮效果。主要研究結(jié)果如下:(... 

【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】:123 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】:博士

【部分圖文】:

微生物電解池對(duì)低C/N廢水的強(qiáng)化處理研究


圖1.1氮素的生物循環(huán)體系??Fig.?1.1?System?of?biological?nitrogen?cycle??

厭氧氨氧化,途徑


圖1.2厭氧氨氧化途徑??Fig.?1.2?Pathes?of?Anaerobic?ammonium?oxidation??氨氧化菌的種類:Anammox菌屬于浮酶狀菌mox?菌包括?Q/m//麻公WC。冰?口、Candidatus?Kuenenia^?Candidattus:?Sccdinduci、Ccmdichtus?Ammmoxoghbus?5?個(gè)M,?12?個(gè)新^。Ana微生物,只能利用C〇2作為碳源,將N&?氧化成NCV來(lái)獲取能-CoA途徑同化C〇2。雖然某些種類的Anammox菌可共代謝丙酸不能將其作為碳源利用P2,33l。Anammox菌倍增時(shí)間為11天,適境(6.5-9),最佳生長(zhǎng)pH為8,最佳生長(zhǎng)溫度37打9’氣其具有對(duì)氧過(guò)0.5%空氣飽和度時(shí),其活性即可被抑制PS1。??mmox菌體細(xì)胞呈球形、卵形等,直徑0.8-1.1?ym,細(xì)胞外無(wú)奠夠分泌胞外聚合物巧xtracellular?polymeric?S化stances,?EPS),容nammox菌具有特殊的分室結(jié)構(gòu)PS’wi:通過(guò)細(xì)胞質(zhì)膜、細(xì)胞質(zhì)內(nèi)將Anammox細(xì)胞分為外室細(xì)胞質(zhì)、核糖細(xì)胞質(zhì)和厭氧氨氧化體。3

工作原理,電能,介體,陽(yáng)極表面


圖1.4MEC工作原理??Fig.?1.4?Principle?of?MEC??極表面上發(fā)生的還原反應(yīng)電勢(shì),與在陽(yáng)極表面發(fā)生的氧化反應(yīng)電輸入電能,使陰陽(yáng)兩極表面的反應(yīng)同時(shí)發(fā)生。通過(guò)施加外加電能,",能夠氧化某些電子介體或者細(xì)胞膜上的細(xì)胞色素C,從而使作為電子受體而進(jìn)行呼吸。與此類似,在外加電源的作用下,陰-8-??

【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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碩士論文
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[2]基于低C/N比條件下的污水深度脫氮技術(shù)研究[D]. 申彥冰.北京交通大學(xué) 2013
[3]海洋沉積物中異化Fe(Ⅲ)還原特征及鐵還原菌的分離鑒定[D]. 趙佳佳.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2010
[4]零價(jià)鐵強(qiáng)化2,4-二氯酚還原脫氯的效應(yīng)及機(jī)理研究[D]. 程婷.湘潭大學(xué) 2008



本文編號(hào):3480665

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