懸浮填料—沸石BAF對(duì)低溫水中氨氮的去除特性及機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間:2023-11-04 10:19
我國(guó)水源水氨氮污染具有普遍性,但目前處理氨氮有效的生物氧化法在低溫期(<5℃)因生物活性減弱導(dǎo)致處理氨氮能力有限,以沸石為代表的吸附法除氨氮雖不受溫度影響,但受吸附容量的限制,需周期性再生,操作復(fù)雜、費(fèi)用較高。因此解決低溫期飲用水氨氮污染問題是當(dāng)前非常重要和迫切的研究任務(wù),研究物化-生化耦合除氨氮系統(tǒng)將更具應(yīng)用價(jià)值。 本文以懸浮填料-沸石曝氣生物濾池為研究對(duì)象,解決低溫飲用水氨氮污染問題為目標(biāo)。系統(tǒng)研究了曝氣生物濾池處理南方短期低溫水源水中污染物的效能和運(yùn)行特性,考察了曝氣生物濾池對(duì)有機(jī)物、錳和氨氮的去除效能,并與單層曝氣生物濾池進(jìn)行比較。并進(jìn)一步以低溫較長(zhǎng)的松花江水為處理目標(biāo),研究了懸浮填料-沸石雙層曝氣生物濾池低溫去除氨氮的特性和微生物群落響應(yīng)機(jī)制,。同時(shí)針對(duì)系統(tǒng)中沸石物化除氨氮作用研究了其在水源水復(fù)雜水體環(huán)境下吸附氨氮的作用因子和吸附、解吸附規(guī)律,進(jìn)而對(duì)懸浮填料-沸石雙層曝氣生物濾池的氮轉(zhuǎn)移促進(jìn)機(jī)制進(jìn)行了研究。 懸浮填料-沸石曝氣生物濾池處理多種污染物復(fù)合的水源水,對(duì)綜合有機(jī)物去除有限,但對(duì)鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)、嗅味物質(zhì)和消毒副產(chǎn)物生成勢(shì)有很好的控制作用。曝氣生物濾池對(duì)錳的去...
【文章頁(yè)數(shù)】:168 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號(hào)表
目錄
CONTENTS
第1章 緒論
1.1 我國(guó)水源水氨氮污染的形勢(shì)
1.1.1 水源水氨氮污染的普遍性
1.1.2 低溫期水源水氨氮污染的特異性
1.2 飲用水生產(chǎn)中主要氨氮處理方法的研究與應(yīng)用
1.2.1 折點(diǎn)加氯法除氨氮的研究與應(yīng)用
1.2.2 物化吸附法除氨氮的研究與應(yīng)用
1.2.3 生物氧化法除氨氮的研究與應(yīng)用
1.2.4 沸石吸附和生物氧化協(xié)同除氨氮的研究與應(yīng)用
1.3 研究的意義
1.4 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
1.4.1 研究?jī)?nèi)容
1.4.2 技術(shù)路線
第2章 試驗(yàn)材料與方法
2.1 試驗(yàn)用水水質(zhì)
2.2 試驗(yàn)裝置與運(yùn)行方法
2.2.1 曝氣生物濾池中試試驗(yàn)裝置
2.2.2 曝氣生物濾池小試試驗(yàn)裝置
2.2.3 沸石吸附試驗(yàn)裝置及方法
2.3 檢測(cè)方法
2.3.1 常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)檢測(cè)方法
2.3.2 消毒副產(chǎn)物生成勢(shì)的測(cè)定
2.3.3 鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)的測(cè)定
2.3.4 嗅味物質(zhì)的測(cè)定
2.4 生物膜群落結(jié)構(gòu)分析方法
2.4.1 變性梯度凝膠電泳(DGGE)分析
2.4.2 實(shí)時(shí)熒光定量PCR分析
2.4.3 高通量測(cè)序
第3章 SZBAF處理受污染水源水性能評(píng)價(jià)
3.1 對(duì)氨氮的去除效能
3.1.1 常溫穩(wěn)定期對(duì)氨氮的去除
3.1.2 高氨氮污染負(fù)荷下對(duì)氨氮的去除
3.1.3 低溫期對(duì)氨氮的去除
3.1.4 低溫期SZBAF系統(tǒng)氮的轉(zhuǎn)換
3.2 對(duì)有機(jī)物的去除
3.2.1 對(duì)高錳酸鹽指數(shù)的去除
3.2.2 對(duì)嗅味物質(zhì)的去除
3.2.3 對(duì)鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)的去除
3.2.4 對(duì)消毒副產(chǎn)物生成勢(shì)的去除
3.3 對(duì)錳的去除
3.3.1 錳的去除效果
3.3.2 水力負(fù)荷的影響
3.3.3 氣水比的影響
3.3.4 氨氮沖擊負(fù)荷對(duì)錳去除的影響
3.4 處理效能與菌群的關(guān)聯(lián)
3.5 本章小結(jié)
第4章 SZBAF低溫除氨氮特性研究
4.1 常溫期-低溫期SZBAF除氨氮特性比較
4.1.1 SZBAF常溫期去除氨氮特性
4.1.2 SZBAF低溫期去除氨氮特性
4.2 低溫期--常溫期SZBAF除氨氮特性比較
4.3 溫度交替變化SZBAF除氨氮特性比較
4.4 本章小結(jié)
第5章 SZBAF內(nèi)生物群落響應(yīng)溫度變化的機(jī)制研究
5.1 常溫--低溫SZBAF中微生物群落結(jié)構(gòu)的響應(yīng)
5.1.1 對(duì)SZBAF中的生物群落豐度和多樣性解析
5.1.2 對(duì)SZBAF中的生物群落差異性解析
5.1.3 對(duì)SZBAF中的生物群落結(jié)構(gòu)分布解析
5.1.4 對(duì) SZBAF中的硝化功能菌定量分析
5.2 低溫--常溫SZBAF中微生物群落結(jié)構(gòu)的響應(yīng)
5.2.1 對(duì)SZBAF中的生物群落豐度和多樣性解析
5.2.2 對(duì)SZBAF中的生物群落差異性解析
5.2.3 對(duì)SZBAF中的生物群落結(jié)構(gòu)分布解析
5.2.4 對(duì)SZBAF中的硝化功能菌定量分析
5.3 溫度交替變化SZBAF中微生物群落結(jié)構(gòu)的演替
5.4 本章小結(jié)
第6章 SZBAF系統(tǒng)內(nèi)氮轉(zhuǎn)移機(jī)制研究
6.1 SZBAF運(yùn)行特性對(duì)生物沸石吸附氨氮的影響
6.1.1 曝氣對(duì)SZBAF中生物沸石吸附氨氮的影響
6.1.2 水力停留時(shí)間對(duì)生物沸石吸附氨氮的影響
6.2 水體本底成分對(duì)生物沸石吸附氨氮的影響
6.2.1 腐殖酸存在對(duì)生物沸石吸附氨氮的影響
6.2.2 濁度對(duì)生物沸石吸附氨氮的影響
6.2.3 共存陽(yáng)離子對(duì)生物沸石吸附氨氮的影響
6.3 溫度對(duì)生物沸石吸附氨氮的影響
6.4 氨氮負(fù)荷對(duì)生物沸石吸附、解吸附氨氮的影響
6.4.1 氨氮負(fù)荷對(duì)生物沸石吸附氨氮的影響
6.4.2 氨氮負(fù)荷對(duì)生物沸石解吸附氨氮的影響
6.5 促進(jìn)SZBAF系統(tǒng)內(nèi)氮轉(zhuǎn)移技術(shù)研究
6.5.1 傳統(tǒng)再生方式促進(jìn)氮轉(zhuǎn)移的局限性
6.5.2 優(yōu)化SZBAF系統(tǒng)促進(jìn)氮轉(zhuǎn)移
6.5.3 原位構(gòu)建以低溫硝化細(xì)菌為主體的生物膜系統(tǒng)技術(shù)探討
6.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
本文編號(hào):3860107
【文章頁(yè)數(shù)】:168 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號(hào)表
目錄
CONTENTS
第1章 緒論
1.1 我國(guó)水源水氨氮污染的形勢(shì)
1.1.1 水源水氨氮污染的普遍性
1.1.2 低溫期水源水氨氮污染的特異性
1.2 飲用水生產(chǎn)中主要氨氮處理方法的研究與應(yīng)用
1.2.1 折點(diǎn)加氯法除氨氮的研究與應(yīng)用
1.2.2 物化吸附法除氨氮的研究與應(yīng)用
1.2.3 生物氧化法除氨氮的研究與應(yīng)用
1.2.4 沸石吸附和生物氧化協(xié)同除氨氮的研究與應(yīng)用
1.3 研究的意義
1.4 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
1.4.1 研究?jī)?nèi)容
1.4.2 技術(shù)路線
第2章 試驗(yàn)材料與方法
2.1 試驗(yàn)用水水質(zhì)
2.2 試驗(yàn)裝置與運(yùn)行方法
2.2.1 曝氣生物濾池中試試驗(yàn)裝置
2.2.2 曝氣生物濾池小試試驗(yàn)裝置
2.2.3 沸石吸附試驗(yàn)裝置及方法
2.3 檢測(cè)方法
2.3.1 常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)檢測(cè)方法
2.3.2 消毒副產(chǎn)物生成勢(shì)的測(cè)定
2.3.3 鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)的測(cè)定
2.3.4 嗅味物質(zhì)的測(cè)定
2.4 生物膜群落結(jié)構(gòu)分析方法
2.4.1 變性梯度凝膠電泳(DGGE)分析
2.4.2 實(shí)時(shí)熒光定量PCR分析
2.4.3 高通量測(cè)序
第3章 SZBAF處理受污染水源水性能評(píng)價(jià)
3.1 對(duì)氨氮的去除效能
3.1.1 常溫穩(wěn)定期對(duì)氨氮的去除
3.1.2 高氨氮污染負(fù)荷下對(duì)氨氮的去除
3.1.3 低溫期對(duì)氨氮的去除
3.1.4 低溫期SZBAF系統(tǒng)氮的轉(zhuǎn)換
3.2 對(duì)有機(jī)物的去除
3.2.1 對(duì)高錳酸鹽指數(shù)的去除
3.2.2 對(duì)嗅味物質(zhì)的去除
3.2.3 對(duì)鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)的去除
3.2.4 對(duì)消毒副產(chǎn)物生成勢(shì)的去除
3.3 對(duì)錳的去除
3.3.1 錳的去除效果
3.3.2 水力負(fù)荷的影響
3.3.3 氣水比的影響
3.3.4 氨氮沖擊負(fù)荷對(duì)錳去除的影響
3.4 處理效能與菌群的關(guān)聯(lián)
3.5 本章小結(jié)
第4章 SZBAF低溫除氨氮特性研究
4.1 常溫期-低溫期SZBAF除氨氮特性比較
4.1.1 SZBAF常溫期去除氨氮特性
4.1.2 SZBAF低溫期去除氨氮特性
4.2 低溫期--常溫期SZBAF除氨氮特性比較
4.3 溫度交替變化SZBAF除氨氮特性比較
4.4 本章小結(jié)
第5章 SZBAF內(nèi)生物群落響應(yīng)溫度變化的機(jī)制研究
5.1 常溫--低溫SZBAF中微生物群落結(jié)構(gòu)的響應(yīng)
5.1.1 對(duì)SZBAF中的生物群落豐度和多樣性解析
5.1.2 對(duì)SZBAF中的生物群落差異性解析
5.1.3 對(duì)SZBAF中的生物群落結(jié)構(gòu)分布解析
5.1.4 對(duì) SZBAF中的硝化功能菌定量分析
5.2 低溫--常溫SZBAF中微生物群落結(jié)構(gòu)的響應(yīng)
5.2.1 對(duì)SZBAF中的生物群落豐度和多樣性解析
5.2.2 對(duì)SZBAF中的生物群落差異性解析
5.2.3 對(duì)SZBAF中的生物群落結(jié)構(gòu)分布解析
5.2.4 對(duì)SZBAF中的硝化功能菌定量分析
5.3 溫度交替變化SZBAF中微生物群落結(jié)構(gòu)的演替
5.4 本章小結(jié)
第6章 SZBAF系統(tǒng)內(nèi)氮轉(zhuǎn)移機(jī)制研究
6.1 SZBAF運(yùn)行特性對(duì)生物沸石吸附氨氮的影響
6.1.1 曝氣對(duì)SZBAF中生物沸石吸附氨氮的影響
6.1.2 水力停留時(shí)間對(duì)生物沸石吸附氨氮的影響
6.2 水體本底成分對(duì)生物沸石吸附氨氮的影響
6.2.1 腐殖酸存在對(duì)生物沸石吸附氨氮的影響
6.2.2 濁度對(duì)生物沸石吸附氨氮的影響
6.2.3 共存陽(yáng)離子對(duì)生物沸石吸附氨氮的影響
6.3 溫度對(duì)生物沸石吸附氨氮的影響
6.4 氨氮負(fù)荷對(duì)生物沸石吸附、解吸附氨氮的影響
6.4.1 氨氮負(fù)荷對(duì)生物沸石吸附氨氮的影響
6.4.2 氨氮負(fù)荷對(duì)生物沸石解吸附氨氮的影響
6.5 促進(jìn)SZBAF系統(tǒng)內(nèi)氮轉(zhuǎn)移技術(shù)研究
6.5.1 傳統(tǒng)再生方式促進(jìn)氮轉(zhuǎn)移的局限性
6.5.2 優(yōu)化SZBAF系統(tǒng)促進(jìn)氮轉(zhuǎn)移
6.5.3 原位構(gòu)建以低溫硝化細(xì)菌為主體的生物膜系統(tǒng)技術(shù)探討
6.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
本文編號(hào):3860107
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