厭氧氨氧化（ANaerobic AMMonia OXidizing,ANAMMOX）技術(shù)由于具有高效、低耗和環(huán)境友好等特性已在廢水處理方面受到研究者們的廣泛關(guān)注。完成ANAMMOX過程的細(xì)菌能夠在厭氧條件下以亞硝酸氮為電子受體,將氨氮氧化生成氮?dú)狻＿@種生物脫氮技術(shù)的研究歷程雖已有十余年的歷史,但至今仍未廣泛應(yīng)用于工程實(shí)踐,而限制該技術(shù)應(yīng)用的主要瓶頸在于ANAMMOX細(xì)菌生長(zhǎng)速率較低所導(dǎo)致的工藝啟動(dòng)時(shí)間漫長(zhǎng),以及ANAMMOX細(xì)菌生長(zhǎng)條件苛刻所導(dǎo)致的工藝應(yīng)用范圍較窄等方面。 針對(duì)目前ANAMMOX研究中存在的問題,本文以在厭氧自養(yǎng)條件下長(zhǎng)期培養(yǎng)的ANAMMOX菌群為研究對(duì)象,研究了通過采用外加電場(chǎng)和磁場(chǎng)提高ANAMMOX菌群活性來縮短工藝啟動(dòng)時(shí)間,以及開發(fā)以ANAMMOX技術(shù)為基礎(chǔ)的多菌群耦合協(xié)同技術(shù)來擴(kuò)大工藝應(yīng)用范圍的可行性。論文取得了一些創(chuàng)新性的研究成果,主要包括: （1）研究發(fā)現(xiàn),外加磁場(chǎng)能夠有效提高ANAMMOX菌群的厭氧氨氧化活性,進(jìn)而縮短ANAMMOX反應(yīng)器的啟動(dòng)時(shí)間。在磁場(chǎng)強(qiáng)度為16.8～95 mT范圍內(nèi),ANAMMOX菌群的活性得到了顯著提高:當(dāng)強(qiáng)度為... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 ANAMMOX技術(shù)研究進(jìn)展綜述
    1.1 ANAMMOX生物脫氮技術(shù)
        1.1.1 ANAMMOX技術(shù)起源
        1.1.2 ANAMMOX技術(shù)發(fā)展與現(xiàn)狀
    1.2 ANAMMOX微生物學(xué)研究進(jìn)展
        1.2.1 ANAMMOX細(xì)菌生化反應(yīng)模型
        1.2.2 ANAMMOX細(xì)菌生理學(xué)特性
        1.2.3 ANAMMOX細(xì)菌多樣性及16S rRNA系統(tǒng)發(fā)育分析
        1.2.4 ANAMMOX細(xì)菌全球分布及生態(tài)位
    1.3 基于ANAMMOX技術(shù)的生物脫氮工藝研究進(jìn)展
        1.3.1 ANAMMOX工藝
        1.3.2 SHARON-ANAMMOX工藝
        1.3.3 CANON工藝
        1.3.4 DEAMOX工藝
        1.3.5 ANAMMOX與反硝化回流聯(lián)合工藝
        1.3.6 硝化ANAMMOX與短程反硝化聯(lián)合工藝
        1.3.7 半硝化ANAMMOX與人工濕地處理技術(shù)聯(lián)合工藝
        1.3.8 半硝化ANAMMOX與土壤過濾系統(tǒng)聯(lián)合工藝
    1.4 ANAMMOX技術(shù)的工程應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.5 目前存在的問題
    1.6 本論文研究的目的、意義和內(nèi)容
        1.6.1 研究目的和意義
        1.6.2 研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)材料與分析方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)裝置、運(yùn)行條件及化學(xué)分析
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)對(duì)象
        2.1.3 實(shí)驗(yàn)水質(zhì)
        2.1.4 批式實(shí)驗(yàn)
        2.1.5 實(shí)驗(yàn)分析項(xiàng)目及檢測(cè)方法
    2.2 生物膜微生物群落組成結(jié)構(gòu)及動(dòng)態(tài)變化解析
        2.2.1 Percoll密度梯度離心
        2.2.2 生物膜表面形態(tài)掃描電鏡觀察
        2.2.3 生物膜菌群組成熒光原位雜交分析
        2.2.4 生物膜細(xì)菌總DNA提取及純化
        2.2.5 生物膜細(xì)菌16S rRNA PCR擴(kuò)增
        2.2.6 生物膜菌群結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)變化變性梯度凝膠電泳解析
        2.2.7 DGGE優(yōu)勢(shì)條帶的回收、16S rRNA基因測(cè)序和系統(tǒng)發(fā)育分析
3 磁場(chǎng)強(qiáng)化ANAMMOX自養(yǎng)生物脫氮性能
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>    3.3 實(shí)驗(yàn)部分
        3.3.1 研究?jī)?nèi)容
        3.3.2 實(shí)驗(yàn)裝置
        3.3.3 實(shí)驗(yàn)水質(zhì)
        3.3.4 實(shí)驗(yàn)分析項(xiàng)目及檢測(cè)方法
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 提高ANAMMOX菌群脫氮性能的最適磁場(chǎng)強(qiáng)度的確定
        3.4.2 磁場(chǎng)對(duì)ANAMMOX反應(yīng)器自養(yǎng)脫氮性能的影響
        3.4.3 磁場(chǎng)對(duì)ANAMMOX反應(yīng)器內(nèi)微生物群落結(jié)構(gòu)的影響
        3.4.4 磁場(chǎng)對(duì)ANAMMOX反應(yīng)器內(nèi)功能性微生物群落組成的影響
        3.4.5 磁場(chǎng)對(duì)ANAMMOX細(xì)菌作用機(jī)理初探
    3.5 本章小結(jié)
4 電場(chǎng)強(qiáng)化ANAMMOX自養(yǎng)生物脫氮性能
    4.1 前言
    4.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>    4.3 實(shí)驗(yàn)部分
        4.3.1 研究?jī)?nèi)容
        4.3.2 實(shí)驗(yàn)裝置
        4.3.3 實(shí)驗(yàn)水質(zhì)
        4.3.4 實(shí)驗(yàn)分析項(xiàng)目及檢測(cè)方法
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 提高ANAMMOX菌群脫氮性能的最適電極電壓的確定
        4.4.2 電場(chǎng)對(duì)NAMMOX反應(yīng)器自養(yǎng)脫氮性能的影響
        4.4.3 電場(chǎng)對(duì)ANAMMOX反應(yīng)器內(nèi)微生物群落結(jié)構(gòu)的影響
        4.4.4 電場(chǎng)對(duì)ANAMMOX反應(yīng)器內(nèi)功能性微生物群落組成的影響
        4.4.5 電場(chǎng)對(duì)ANAMMOX細(xì)菌作用機(jī)理初探
    4.5 本章小結(jié)
5 以尿素為氮源的ANAMMOX過程
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>    5.3 實(shí)驗(yàn)部分
        5.3.1 研究?jī)?nèi)容
        5.3.2 實(shí)驗(yàn)裝置
        5.3.3 實(shí)驗(yàn)水質(zhì)
        5.3.4 實(shí)驗(yàn)分析項(xiàng)目及檢測(cè)方法
    5.4 結(jié)果與討論
        5.4.1 以不同氮素形式為氮源的ANAMMOX反應(yīng)器運(yùn)行性能
        5.4.2 純ANAMMOX細(xì)菌的尿素氮去除性能
        5.4.3 尿素水解細(xì)菌的分離、活性測(cè)定及系統(tǒng)發(fā)育分析
        5.4.4 以尿素為氮源的ANAMMOX反應(yīng)器內(nèi)微生物群落組成分析
    5.5 本章小結(jié)
6 以硫酸鹽為底物的ANAMMOX過程
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>    6.3 實(shí)驗(yàn)部分
        6.3.1 研究?jī)?nèi)容
        6.3.2 實(shí)驗(yàn)裝置
        6.3.3 實(shí)驗(yàn)水質(zhì)
        6.3.4 實(shí)驗(yàn)分析項(xiàng)目及檢測(cè)方法
    6.4 結(jié)果與討論
        6.4.1 ANAMMOX反應(yīng)器自養(yǎng)生物脫氮性能
        6.4.2 以(NH_4)_2SO_4為底物的厭氧批式實(shí)驗(yàn)
        6.4.3 ANAMMOX反應(yīng)器同時(shí)NH_4~+-N和SO_4~(2-)去除性能
        6.4.4 以SO_4~(2-)為底物的ANAMMOX反應(yīng)器內(nèi)微生物群落結(jié)構(gòu)解析
        6.4.5 NH_4~+-N和SO_4~(2-)去除過程中功能性微生物菌種歸屬分析
    6.5 本章小結(jié)
7 溶解氧存在條件下的ANAMMOX過程
    7.1 引言
    7.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>    7.3 實(shí)驗(yàn)部分
        7.3.1 研究?jī)?nèi)容
        7.3.2 實(shí)驗(yàn)裝置
        7.3.3 實(shí)驗(yàn)水質(zhì)
        7.3.4 實(shí)驗(yàn)分析項(xiàng)目及檢測(cè)方法
    7.4 結(jié)果與討論
        7.4.1 溶解氧存在條件下ANAMMOX反應(yīng)器自養(yǎng)生物脫氮性能
        7.4.2 ANAMMOX反應(yīng)器生物膜的好氧厭氧批式實(shí)驗(yàn)
        7.4.3 溶解氧存在條件下ANAMMOX反應(yīng)器微生物群落結(jié)構(gòu)解析
        7.4.4 溶解氧存在條件下ANAMMOX反應(yīng)器微生物群落組成分析
    7.5 本章小結(jié)
8 鹽度(NaCl)條件下完全自養(yǎng)脫氮過程
    8.1 引言
    8.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>    8.3 實(shí)驗(yàn)部分
        8.3.1 研究?jī)?nèi)容
        8.3.2 實(shí)驗(yàn)裝置
        8.3.3 實(shí)驗(yàn)水質(zhì)
        8.3.4 實(shí)驗(yàn)分析項(xiàng)目及檢測(cè)方法
    8.4 結(jié)果與討論
        8.4.1 無(wú)紡布生物轉(zhuǎn)盤CANON反應(yīng)器的啟動(dòng)
        8.4.2 CANON工藝運(yùn)行過程中最適鹽(NaCl)濃度的確定
        8.4.3 鹽度(NaCl)條件下CANON反應(yīng)器的運(yùn)行性能
        8.4.4 CANON反應(yīng)器微生物生物膜群落結(jié)構(gòu)解析
        8.4.5 CANON反應(yīng)器生物膜微生物群落組成分析
    8.5 本章小結(jié)
9 結(jié)論與創(chuàng)新點(diǎn)
    9.1 結(jié)論
    9.2 創(chuàng)新點(diǎn)
10 今后工作建議
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
作者簡(jiǎn)介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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