隨著工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，人們合成并應(yīng)用了越來越多的有機物，其中難降解有機物占了很大比例。難降解有機廢水污染物毒性大、成份復(fù)雜、化學(xué)耗氧量高，一般生物處理工藝對其幾乎沒有降解效果，如果這些物質(zhì)不加治理即向環(huán)境排放，勢必嚴(yán)重污染環(huán)境和威脅人類的身體健康，是目前水污染防治研究的熱點與難點。五氯酚（Pentachlorophenol，PCP）廢水是一種具有代表性的難降解有機廢水。盡管當(dāng)前國內(nèi)外對含PCP廢水處理方法的研究取得了一定進展，但是這些方法普遍存在能耗高、難以控制以及易造成二次污染等方面的問題。本研究針對PCP廢水處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀，基于微生物共代謝作用優(yōu)選適于處理含難降解有機廢水的低能耗、低運行費用、低污泥產(chǎn)率的處理工藝，即采用微曝氣的SBR工藝（序批式活性污泥法，Sequencing Batch Reactor, SBR）。通過試驗，系統(tǒng)地研究了基于共代謝作用微曝氣SBR工藝處理水中PCP的處理效能、污泥活性及影響因素，優(yōu)化了穩(wěn)定運行的最佳工況，對馴化前后微好氧顆粒污泥的宏基因組進行測定，構(gòu)建了微曝氣SBR共代謝處理PCP廢水的基因文庫，考察了馴化前后系統(tǒng)內(nèi)微生物種群豐度、多樣性變化... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省211工程院校985工程院校

【文章頁數(shù)】：169 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源、背景、研究目的和意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 課題背景
        1.1.3 課題的研究目的與意義
    1.2 水環(huán)境中的PCP分布及其對生物的毒性效應(yīng)
        1.2.1 水環(huán)境中PCP的分布
        1.2.2 PCP及其中間代謝物的環(huán)境危害
    1.3 PCP及其中間降解產(chǎn)物的生物處理
        1.3.1 好氧生物處理法
        1.3.2 厭氧生物處理法
    1.4 微生物共代謝作用
        1.4.1 微生物共代謝作用含義、特點及類型
        1.4.2 微生物共代謝的作用機理
        1.4.3 微生物共代謝作用降解PCP的應(yīng)用研究現(xiàn)狀
    1.5 微曝氣技術(shù)
        1.5.1 微曝氣技術(shù)含義及特點
        1.5.2 微曝氣技術(shù)原理
        1.5.3 微曝氣技術(shù)在廢水處理中應(yīng)用研究現(xiàn)狀
    1.6 本課題的主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.6.1 研究內(nèi)容
        1.6.2 技術(shù)路線
第2章 試驗材料和方法
    2.1 試驗材料
        2.1.1 試驗用廢水
        2.1.2 試驗用污泥
    2.2 試驗裝置及儀器
        2.2.1 試驗裝置
        2.2.2 試驗儀器
    2.3 分析項目及檢測分析方法
        2.3.1 常規(guī)分析項目和檢測方法
        2.3.2 非常規(guī)分析項目及檢測方法
    2.4 實驗方案與設(shè)計
        2.4.1 微好氧顆粒污泥培養(yǎng)與馴化研究
        2.4.2 PCP負荷對微曝氣SBR系統(tǒng)處理效能及污泥活性的影響研究
        2.4.3 曝氣強度對顆粒污泥基本性狀的影響研究
        2.4.4 微曝氣SBR處理PCP系統(tǒng)穩(wěn)定運行影響因素研究
        2.4.5 微曝氣SBR處理PCP微生物群落結(jié)構(gòu)分析
第3章 微曝氣SBR共代謝降解PCP顆粒污泥馴化及系統(tǒng)影響因素研究
    3.1 引言
    3.2 降解PCP的微好氧顆粒污泥培養(yǎng)馴化研究
        3.2.1 顆粒化培養(yǎng)過程中污泥理化性質(zhì)變化
        3.2.2 曝氣強度對顆粒污泥基本性狀的影響研究
        3.2.3 降解PCP的共代謝基質(zhì)優(yōu)選及微好氧顆粒污泥馴化
        3.2.4 馴化成熟的微好氧顆粒污泥性質(zhì)
    3.3 PCP對微曝氣SBR系統(tǒng)處理效能及污泥活性的影響
        3.3.1 PCP 對CODCr去除的影響
        3.3.2 PCP對顆粒污泥生物活性的影響
    3.4 微曝氣SBR處理PCP系統(tǒng)穩(wěn)定運行影響因素研究
        3.4.1 DO對微曝氣SBR共代謝系統(tǒng)的影響
        3.4.2 pH值對微曝氣SBR共代謝系統(tǒng)的影響
        3.4.3 ORP對微曝氣SBR共代謝系統(tǒng)的影響
        3.4.4 PCP負荷對微曝氣SBR共代謝系統(tǒng)的影響
        3.4.5 海藻糖投加量對微曝氣SBR共代謝系統(tǒng)的影響
        3.4.6 溫度對微曝氣SBR共代謝系統(tǒng)的影響
        3.4.7 堿度對微曝氣SBR共代謝系統(tǒng)的影響
        3.4.8 反應(yīng)時間對微曝氣SBR共代謝系統(tǒng)的影響
    3.5 最佳工況條件下微曝氣SBR共代謝系統(tǒng)的運行情況
    3.6 本章小結(jié)
第4章 微曝氣SBR處理PCP微生物群落結(jié)構(gòu)分析
    4.1 引言
    4.2 微曝氣SBR處理PCP系統(tǒng)中微生物群落多樣性分析
        4.2.1 微好氧顆粒污泥樣品DNA提取和PCR擴增
        4.2.2 細菌16S rDNA克隆文庫有效性檢驗
        4.2.3 微生物群落系統(tǒng)發(fā)育多樣性分析
    4.3 基于OTU聚類的微生物群落結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)發(fā)育學(xué)分析
        4.3.1 OTU聚類及分析
        4.3.2 OTU分布VENN 圖
        4.3.3 克隆文庫在屬水平的系統(tǒng)發(fā)育學(xué)分析
        4.3.4 馴化前后SBR微好氧顆粒污泥微生物系統(tǒng)發(fā)育分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 微曝氣SBR處理PCP動力學(xué)分析
    5.1 引言
    5.2 微曝氣SBR工藝去除PCP共代謝動力學(xué)研究
        5.2.1 PCP共代謝
        5.2.2 微曝氣SBR工藝去除PCP共代謝動力學(xué)模型
        5.2.3 模型對反應(yīng)器實際運行的動態(tài)擬合與驗證
    5.3 微好氧顆粒污泥降解PCP動力學(xué)模型
        5.3.1 模型的基本構(gòu)成
        5.3.2 模型的構(gòu)建
        5.3.3 模型的解
        5.3.4 模型對反應(yīng)器實際運行的動態(tài)擬合及優(yōu)化運行
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個人簡歷


【參考文獻】：
期刊論文
[1]五氯苯酚和五氯苯酚鈉毒性作用研究進展[J]. 許文青,樊柏林,陳明,常薇.  中國藥理學(xué)與毒理學(xué)雜志. 2011(06)
[2]Fe/Cu體-CAST工藝處理草甘膦廢水的研究及改造方案[J]. 陳恒寶,王申.  環(huán)境科技. 2011(01)
[3]不同溶解氧濃度下微氧顆粒污泥降解五氯酚的特性[J]. 藍惠霞,王樂樂,陳元彩,曾應(yīng)堅.  造紙科學(xué)與技術(shù). 2010(04)
[4]兼氧調(diào)節(jié)—曝氣—混凝沉淀工藝處理印染廢水[J]. 吳玉,田剛,司亞安,王志偉.  給水排水. 2009(10)
[5]微曝氣Fenton氧化法處理模擬雙酚A廢水的效果及其生物驗證[J]. 何志明,李秀芬,堵國成,陳堅.  環(huán)境工程學(xué)報. 2009(09)
[6]低溫下生物強化SBR工藝處理苯胺廢水的研究[J]. 山丹,馬放,王金生,王晨.  中國環(huán)境科學(xué). 2009(08)
[7]UV/H2O2/微曝氣降解三氯乙酸的試驗研究[J]. 趙世嘏,高乃云,楚文海.  給水排水. 2009(05)
[8]UV/H2O2/微曝氣處理微污染水中苯胺的試驗研究[J]. 劉海峰,劉元.  供水技術(shù). 2008(06)
[9]UV/H2O2/微曝氣聯(lián)用工藝對BP的去除[J]. 李若愚,高乃云,徐斌,曹俊,胡玲,樂林生.  中國環(huán)境科學(xué). 2007(02)
[10]厭氧顆粒污泥對五氯苯酚脫氯過程中的影響因素[J]. 周洪波,陳堅,邱冠周,胡岳華.  應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報. 2006(06)

博士論文
[1]宏基因組中DNA片段物種多樣性鑒定研究[D]. 侯濤.吉林大學(xué) 2013
[2]微好氧顆粒污泥同時好氧—厭氧降解廢水中五氯酚（PCP）的研究[D]. 藍惠霞.華南理工大學(xué) 2005
[3]好氧顆粒污泥同步硝化反硝化過程研究[D]. 阮文權(quán).江南大學(xué) 2004

碩士論文
[1]利用宏基因組方法獲得新酯酶基因及酶學(xué)性質(zhì)研究[D]. 周秀玲.杭州師范大學(xué) 2012
[2]五氯酚的厭氧生物降解特性及對系統(tǒng)的反饋影響[D]. 薛建良.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[3]五氯酚的厭氧降解特性及機理研究[D]. 李建華.湘潭大學(xué) 2006
[4]微量水平下生物共代謝4-氯酚特性研究[D]. 韋莉元.湖南大學(xué) 2005



本文編號：3634313