發(fā)布時(shí)間：2017-08-23 21:02

  本文關(guān)鍵詞：鹽度和氨氮對(duì)產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸反應(yīng)和產(chǎn)甲烷反應(yīng)的影響

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【摘要】：高鹽度和高氨氮是很多工業(yè)有機(jī)廢水的共同特征,而厭氧消化過(guò)程的主要功能菌群對(duì)鹽度和氨氮的代謝特征和耐受能力存在較大差異,特別是產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸反應(yīng)和產(chǎn)甲烷反應(yīng)所需的菌群更易受到它們的影響。本文以丁酸鈉、丙酸鈉、乙酸鈉、甲酸鈉和H_2/CO_2為唯一碳源,以NaCl和NH_4Cl調(diào)節(jié)鹽度和氨氮濃度,對(duì)UASB的厭氧活性污泥進(jìn)行間歇培養(yǎng),通過(guò)比較比基質(zhì)轉(zhuǎn)化速率和累積產(chǎn)甲烷量的半抑制濃度(IC50),闡明鹽度和氨氮對(duì)丁酸和丙酸甲烷發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷作用的影響,以期為廢水厭氧生物處理系統(tǒng)的優(yōu)化控制提供理論依據(jù)和參考。研究表明,丁酸互營(yíng)氧化菌(SBOB)和丙酸互營(yíng)氧化菌(SPOB)等產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌群,以及包括乙酸營(yíng)養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌(ACM)、甲酸營(yíng)養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌(FTM)和氫營(yíng)養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌(HTM)在內(nèi)的產(chǎn)甲烷菌群,其代謝活性均受到較高鹽度和氨氮濃度的顯著抑制。鹽度對(duì)丁酸和丙酸甲烷發(fā)酵的影響實(shí)驗(yàn)表明,SBOB、SPOB、ACM和HTM,其特征底物的IC50分別為10.06、5.32、3.56和9.47 g/L,而以產(chǎn)甲烷量衡量的ACM、FTM和HTM的鹽度半抑制濃度IC50為4.30、42.44和15.51 g/L。對(duì)氨氮影響的測(cè)試表明,SBOB、SPOB、ACM和HTM,其特征底物的IC50分別為12.73、6.30、1.91和28.70 g/L,而以產(chǎn)甲烷量衡量的ACM、FTM和HTM的氨氮半抑制濃度IC50為4.11、180.39和71.08 g/L。以上結(jié)果說(shuō)明,SBOB、SPOB、ACM、FTM和HTM等功能菌群,雖然對(duì)鹽度和氨氮的耐受性有顯著差異,但其代謝活性均隨著廢水鹽度和氨氮的增加而降低,表現(xiàn)出明顯的抑制效應(yīng)。其中,ACM對(duì)鹽度和氨氮的耐受性在上述五類功能菌群中是最差的。因此,要保證厭氧消化系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運(yùn)行,需要將系統(tǒng)內(nèi)的鹽度和氨氮濃度分別控制在1.91和3.56 g/L以下。
【關(guān)鍵詞】：鹽度 氨氮 產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸反應(yīng) 產(chǎn)甲烷反應(yīng) 抑制作用
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ920.6;X703
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-22
• 1.1 課題背景、研究的目的意義及課題來(lái)源9-12
• 1.1.1 研究背景9-10
• 1.1.2 研究目的和意義10-11
• 1.1.3 課題來(lái)源11-12
• 1.2 廢水的厭氧生物處理技術(shù)12-19
• 1.2.1 厭氧生物處理系統(tǒng)的主要微生物菌群12-15
• 1.2.2 厭氧產(chǎn)甲烷過(guò)程的互營(yíng)代謝15-17
• 1.2.3 甲烷發(fā)酵過(guò)程中的限速步驟分析17-19
• 1.3 含鹽廢水的來(lái)源與對(duì)厭氧消化系統(tǒng)的影響19-20
• 1.3.1 含鹽廢水來(lái)源19
• 1.3.2 含鹽廢水對(duì)厭氧消化系統(tǒng)的影響19-20
• 1.4 含氨氮廢水來(lái)源與對(duì)厭氧消化系統(tǒng)的影響20-21
• 1.4.1 含氨氮廢水來(lái)源20
• 1.4.2 含氨氮廢水對(duì)厭氧消化系統(tǒng)的影響20-21
• 1.5 主要研究?jī)?nèi)容21-22
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法22-28
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料22-23
• 2.1.1 顆粒污泥來(lái)源22
• 2.1.2 培養(yǎng)基22-23
• 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備及試劑23-24
• 2.2.1 主要儀器設(shè)備23-24
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑24
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法24-26
• 2.3.1 厭氧培養(yǎng)基的制備24
• 2.3.2 靜態(tài)搖瓶實(shí)驗(yàn)24
• 2.3.3 常規(guī)分析項(xiàng)目及方法24-26
• 2.4 數(shù)據(jù)分析26-28
• 2.4.1 活性污泥的比基質(zhì)轉(zhuǎn)化速率26
• 2.4.2 鹽度對(duì)比基質(zhì)轉(zhuǎn)化速率的半抑制濃度26
• 2.4.3 氨氮對(duì)比基質(zhì)轉(zhuǎn)化速率的半抑制濃度26-27
• 2.4.4 相對(duì)產(chǎn)甲烷率27
• 2.4.5 鹽度對(duì)累積產(chǎn)甲烷量的半抑制濃度27
• 2.4.6 氨氮對(duì)累積產(chǎn)甲烷量的半抑制濃度27-28
• 第3章 鹽度對(duì)丁酸和丙酸甲烷發(fā)酵的影響研究28-47
• 3.1 引言28
• 3.2 鹽度對(duì)產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸反應(yīng)的影響28-37
• 3.2.1 鹽度對(duì)丁酸甲烷發(fā)酵過(guò)程的影響28-32
• 3.2.2 鹽度對(duì)丙酸甲烷發(fā)酵過(guò)程的影響32-37
• 3.3 鹽度對(duì)產(chǎn)甲烷反應(yīng)的影響37-42
• 3.3.1 鹽度對(duì)乙酸營(yíng)養(yǎng)型產(chǎn)甲烷過(guò)程的影響37-39
• 3.3.2 鹽度對(duì)甲酸營(yíng)養(yǎng)型產(chǎn)甲烷過(guò)程的影響39-41
• 3.3.3 鹽度對(duì)氫營(yíng)養(yǎng)型產(chǎn)甲烷過(guò)程的影響41-42
• 3.4 鹽度對(duì)甲烷發(fā)酵過(guò)程功能菌群的抑制作用與分析42-45
• 3.4.1 鹽度對(duì)厭氧活性污泥比基質(zhì)轉(zhuǎn)化速率的影響42-43
• 3.4.2 鹽度對(duì)主要功能菌群的半抑制濃度43-44
• 3.4.3 鹽度對(duì)產(chǎn)甲烷菌群的抑制作用比較與分析44-45
• 3.5 本章小結(jié)45-47
• 第4章 氨氮對(duì)丁酸和丙酸甲烷發(fā)酵的影響研究47-62
• 4.1 引言47
• 4.2 氨氮對(duì)產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸反應(yīng)的影響47-53
• 4.2.1 氨氮對(duì)丁酸甲烷發(fā)酵過(guò)程的影響47-50
• 4.2.2 氨氮對(duì)丙酸甲烷發(fā)酵過(guò)程的影響50-53
• 4.3 氨氮對(duì)產(chǎn)甲烷反應(yīng)的影響53-58
• 4.3.1 氨氮對(duì)乙酸營(yíng)養(yǎng)型產(chǎn)甲烷過(guò)程的影響53-55
• 4.3.2 氨氮對(duì)甲酸營(yíng)養(yǎng)型產(chǎn)甲烷過(guò)程的影響55-56
• 4.3.3 氨氮對(duì)氫營(yíng)養(yǎng)型產(chǎn)甲烷過(guò)程的影響56-58
• 4.4 氨氮對(duì)甲烷發(fā)酵過(guò)程功能菌群的抑制作用與分析58-61
• 4.4.1 氨氮對(duì)厭氧活性污泥比基質(zhì)轉(zhuǎn)化速率的影響58-59
• 4.4.2 氨氮對(duì)主要功能菌群的半抑制濃度59
• 4.4.3 氨氮對(duì)幾種產(chǎn)甲烷菌群的影響比較與分析59-61
• 4.5 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-63
• 參考文獻(xiàn)63-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果74-76
• 致謝76

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4 陳t，

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