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】：

圖１．１氮素的生物循環(huán)體系??Ｆｉｇ．?１．１?Ｓｙｓｔｅｍ?ｏｆ?ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ?ｎｉｔｒｏｇｅｎ?ｃｙｃｌｅ??

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

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
[1]湖泊富營(yíng)養(yǎng)化防治對(duì)策研究[J]. 董文龍,閔水發(fā),楊杰峰,姚敏敏.  環(huán)境科學(xué)與管理. 2014(11)
[2]Enhanced anaerobic fermentation with azo dye as electron acceptor: Simultaneous acceleration of organics decomposition and azo decolorization[J]. Yang Li,Yaobin Zhang,Xie Quan,Jingxin Zhang,Shuo Chen,Shahzad Afzal.  Journal of Environmental Sciences. 2014(10)
[3]水體富營(yíng)養(yǎng)化及其防治[J]. 任瑞麗,喬龍.  韶關(guān)學(xué)院學(xué)報(bào). 2014(04)
[4]地下環(huán)境中鐵氧化物生物異化還原耦合降解硝基苯的影響因素研究[J]. 馬小蘭,丁琳潔,董軍,孫楊,何正坤,許超.  生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2012(06)
[5]A+A2/O工藝脫氮除磷參數(shù)調(diào)控及運(yùn)行效果分析[J]. 趙蓉,周少奇,伍志研.  水處理技術(shù). 2012(04)
[6]厭氧氨氧化菌的中心代謝研究進(jìn)展[J]. 陸慧鋒,丁爽,鄭平.  微生物學(xué)報(bào). 2011(08)
[7]A2/O—曝氣生物濾池深度生物脫氮除磷工藝分析[J]. 陳永志,彭永臻,王建華,孫洪偉,霍明昕,楊武.  中國(guó)給水排水. 2011(10)
[8]緩沖液對(duì)微生物燃料電池產(chǎn)電性能影響研究[J]. 強(qiáng)琳,袁林江,丁擎.  環(huán)境科學(xué). 2011(05)
[9]水解/AMBBR/好氧工藝對(duì)低碳源污水的脫氮研究[J]. 黃祥榮,龍騰銳,曹艷曉,張婷婷.  中國(guó)給水排水. 2009(19)
[10]微生物燃料電池中產(chǎn)電微生物的研究進(jìn)展[J]. 李穎,孫永明,孔曉英,李連華,袁振宏,楊秀山.  微生物學(xué)通報(bào). 2009(09)

博士論文
[1]改性粘土礦物去除硝酸根離子的試驗(yàn)研究[D]. 蘇凱.西南交通大學(xué) 2013
[2]碳源對(duì)水稻土中鐵還原特征和鐵還原菌多樣性的影響[D]. 易維潔.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2011
[3]電/磁場(chǎng)強(qiáng)化厭氧氨氧化及多菌群協(xié)同自養(yǎng)生物脫氮[D]. 劉思彤.大連理工大學(xué) 2009
[4]微生物燃料電池處理有機(jī)廢水過(guò)程中的產(chǎn)電特性研究[D]. 尤世界.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008

碩士論文
[1]以亞硝酸鹽為電子受體的反硝化除磷系統(tǒng)機(jī)理研究[D]. 劉侃.廣西大學(xué) 2013
[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