基于分子生物學(xué)技術(shù)的三維電極生物膜與硫自養(yǎng)耦合脫氮工藝研究
發(fā)布時(shí)間:2023-07-28 10:26
城市污水處理廠尾水作為再生水回用有多種途徑,可以有效緩解北京市缺水的難題。受污水處理脫氮技術(shù)限制,尾水中仍含有一定量的氮元素,進(jìn)入環(huán)境中可導(dǎo)致多種公共健康和環(huán)境安全隱患。因此,對(duì)于城市污水處理廠尾水中TN的深度去除新工藝研究成為目前迫切需要解決的關(guān)鍵問題。 本文基于污水廠尾水水質(zhì)和三維電極生物膜工藝(3BER)反硝化碳源需求量少的特點(diǎn),將3BER和硫自養(yǎng)反硝化工藝相耦合(3BER-S),用以強(qiáng)化低碳氮比條件下的總氮去除效果。通過3BER-S與3BER對(duì)比運(yùn)行,并結(jié)合分子生物學(xué)技術(shù),分別研究了碳氮比、電流、pH和HRT對(duì)3BER-S的影響;不同碳氮比和電流條件下3BER-S生物膜中的反硝化細(xì)菌的多樣性;并對(duì)3BER-S中微生物群落結(jié)構(gòu)及表觀形態(tài)特征進(jìn)行了研究,從宏觀運(yùn)行效果和微生物角度剖析3BER-S耦合工藝的運(yùn)行特性和脫氮機(jī)理。為污水處理廠尾水深度脫氮技術(shù)提供應(yīng)用參考。 研究結(jié)果表明,與3BER工藝相比,3BER-S工藝具有更高的脫氮效率和更強(qiáng)的pH平衡能力,且出水中NO2--N的平均積累量也較低;3BER-S更適合低碳氮比的城市污水廠尾水脫氮處理,在低碳氮比低電流時(shí)其對(duì)TN和NO3-...
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
第1章 緒論
1.1 課題的提出及研究意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 關(guān)于三維電極生物膜脫氮工藝的研究
1.2.2 關(guān)于硫自養(yǎng)脫氮工藝的研究
1.2.3 關(guān)于三維電極生物膜與硫自養(yǎng)聯(lián)合脫氮工藝的研究
1.2.4 分子生物學(xué)技術(shù)在污水深度脫氮處理領(lǐng)域的應(yīng)用
1.3 研究?jī)?nèi)容
1.3.1 3BER-S 運(yùn)行特性研究
1.3.2 3BER-S 影響因素的研究
1.3.3 3BER-S 中生物膜種群及表觀形態(tài)特征分析
1.3.4 不同運(yùn)行條件對(duì) 3BER-S 中反硝化菌群的影響研究
1.4 技術(shù)路線
第2章 實(shí)驗(yàn)裝置與分析方法
2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
2.2 水質(zhì)指標(biāo)測(cè)定方法
2.3 反應(yīng)器的啟動(dòng)方法
第3章 3BER-S 耦合脫氮工藝運(yùn)行特性研究
3.1 3BER-S 的工作原理
3.2 3BER-S 工藝運(yùn)行特性研究
3.2.1 TN 去除率
3.2.2 平衡系統(tǒng) pH 能力
3.2.3 NO2
--N 積累情況
3.2.4 3BER-S 耦合系統(tǒng)中硫自養(yǎng)反硝化作用的定量分析
3.3 本章小結(jié)
第4章 3BER-S 耦合脫氮工藝影響因素研究
4.1 碳氮比的影響
4.1.1 碳氮比對(duì) 3BER-S 脫氮效率的影響
4.1.2 基于 3BER-S 運(yùn)行數(shù)據(jù)的脫氮機(jī)理分析
4.1.3 碳氮比對(duì) 3BER-S 出水 pH 的影響
4.2 電流的影響
4.2.1 電流對(duì) 3BER-S 的 TN 和 NO3--N 去除率的影響
4.2.2 電流對(duì) 3BER-S 的出水中 NH4
+-N 和 NO2
--N 積累量的影響
4.2.3 電流對(duì) 3BER-S 的出水中 SO4
2-積累量的影響
4.3 進(jìn)水 pH 的影響
4.3.1 進(jìn)水 pH 對(duì) 3BER-S 的 TN 去除率的影響
4.3.2 進(jìn)水 pH 對(duì) 3BER-S 的出水 pH 的影響
4.4. HRT 的影響
4.4.1 HRT 對(duì) 3BER-S 的 TN 及 NO3
--N 去除率的影響
4.4.2 HRT 對(duì) 3BER-S 的 TN 去除負(fù)荷的影響
4.4.3 HRT 對(duì) 3BER-S 出水 SO4
2-積累量的影響
4.5. 本章小結(jié)
第5章 3BER-S 中微生物群落結(jié)構(gòu)及表觀形態(tài)特征
5.1 3BER-S 中微生物群落結(jié)構(gòu)
5.1.1 實(shí)驗(yàn)方法
5.1.2 3BER-S 中微生物群落結(jié)構(gòu)
5.2 3BER-S 中微生物的表觀形態(tài)特征
5.3 本章小結(jié)
第6章 不同運(yùn)行條件下 3BER-S 中反硝化菌群多樣性研究
6.1 樣品采集
6.2 實(shí)驗(yàn)方法
6.3 不同運(yùn)行條件下 3BER-S 中反硝化菌群的多樣性
6.3.1 高碳氮比低電流條件下 3BER-S 中反硝化菌群分布
6.3.2 低碳氮比低電流條件下 3BER-S 中反硝化菌群分布
6.3.3 低碳氮比高電流條件下 3BER-S 中反硝化菌群分布
6.4 碳氮比對(duì) 3BER-S 中反硝化菌群的影響
6.5 電流對(duì) 3BER-S 中反硝化菌群的影響
6.6 3BER-S 的脫氮機(jī)理分析
6.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所獲科研成果
致謝
本文編號(hào):3837738
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
第1章 緒論
1.1 課題的提出及研究意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 關(guān)于三維電極生物膜脫氮工藝的研究
1.2.2 關(guān)于硫自養(yǎng)脫氮工藝的研究
1.2.3 關(guān)于三維電極生物膜與硫自養(yǎng)聯(lián)合脫氮工藝的研究
1.2.4 分子生物學(xué)技術(shù)在污水深度脫氮處理領(lǐng)域的應(yīng)用
1.3 研究?jī)?nèi)容
1.3.1 3BER-S 運(yùn)行特性研究
1.3.2 3BER-S 影響因素的研究
1.3.3 3BER-S 中生物膜種群及表觀形態(tài)特征分析
1.3.4 不同運(yùn)行條件對(duì) 3BER-S 中反硝化菌群的影響研究
1.4 技術(shù)路線
第2章 實(shí)驗(yàn)裝置與分析方法
2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
2.2 水質(zhì)指標(biāo)測(cè)定方法
2.3 反應(yīng)器的啟動(dòng)方法
第3章 3BER-S 耦合脫氮工藝運(yùn)行特性研究
3.1 3BER-S 的工作原理
3.2 3BER-S 工藝運(yùn)行特性研究
3.2.1 TN 去除率
3.2.2 平衡系統(tǒng) pH 能力
3.2.3 NO2
--N 積累情況
3.2.4 3BER-S 耦合系統(tǒng)中硫自養(yǎng)反硝化作用的定量分析
3.3 本章小結(jié)
第4章 3BER-S 耦合脫氮工藝影響因素研究
4.1 碳氮比的影響
4.1.1 碳氮比對(duì) 3BER-S 脫氮效率的影響
4.1.2 基于 3BER-S 運(yùn)行數(shù)據(jù)的脫氮機(jī)理分析
4.1.3 碳氮比對(duì) 3BER-S 出水 pH 的影響
4.2 電流的影響
4.2.1 電流對(duì) 3BER-S 的 TN 和 NO3--N 去除率的影響
4.2.2 電流對(duì) 3BER-S 的出水中 NH4
+-N 和 NO2
--N 積累量的影響
4.2.3 電流對(duì) 3BER-S 的出水中 SO4
2-積累量的影響
4.3 進(jìn)水 pH 的影響
4.3.1 進(jìn)水 pH 對(duì) 3BER-S 的 TN 去除率的影響
4.3.2 進(jìn)水 pH 對(duì) 3BER-S 的出水 pH 的影響
4.4. HRT 的影響
4.4.1 HRT 對(duì) 3BER-S 的 TN 及 NO3
--N 去除率的影響
4.4.2 HRT 對(duì) 3BER-S 的 TN 去除負(fù)荷的影響
4.4.3 HRT 對(duì) 3BER-S 出水 SO4
2-積累量的影響
4.5. 本章小結(jié)
第5章 3BER-S 中微生物群落結(jié)構(gòu)及表觀形態(tài)特征
5.1 3BER-S 中微生物群落結(jié)構(gòu)
5.1.1 實(shí)驗(yàn)方法
5.1.2 3BER-S 中微生物群落結(jié)構(gòu)
5.2 3BER-S 中微生物的表觀形態(tài)特征
5.3 本章小結(jié)
第6章 不同運(yùn)行條件下 3BER-S 中反硝化菌群多樣性研究
6.1 樣品采集
6.2 實(shí)驗(yàn)方法
6.3 不同運(yùn)行條件下 3BER-S 中反硝化菌群的多樣性
6.3.1 高碳氮比低電流條件下 3BER-S 中反硝化菌群分布
6.3.2 低碳氮比低電流條件下 3BER-S 中反硝化菌群分布
6.3.3 低碳氮比高電流條件下 3BER-S 中反硝化菌群分布
6.4 碳氮比對(duì) 3BER-S 中反硝化菌群的影響
6.5 電流對(duì) 3BER-S 中反硝化菌群的影響
6.6 3BER-S 的脫氮機(jī)理分析
6.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所獲科研成果
致謝
本文編號(hào):3837738
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