本文關(guān)鍵詞：間歇曝氣序批式反應(yīng)器處理養(yǎng)豬沼液的特性研究

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【摘要】：養(yǎng)豬沼液具有量大,氨氮(NH_4+-N)濃度高、碳氮比(COD/TN)低的特點(diǎn),采用傳統(tǒng)生物方法處理脫氮困難,無法滿足日益嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。間歇曝氣序批式反應(yīng)器(Intermittent aeration sequencing batch reactor,IASBR)在傳統(tǒng)SBR基礎(chǔ)上發(fā)展而來,在處理低碳氮比、高氨氮的廢水方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。本研究同時(shí)用IASBR和傳統(tǒng)SBR處理養(yǎng)豬沼液,研究了不同條件下(間歇曝氣次數(shù)、進(jìn)水碳氮比和運(yùn)行負(fù)荷)污染物去除效果的差異,并通過微生物群落分析解釋了產(chǎn)生差異的原因。取得如下研究成果:1.在不同進(jìn)水碳氮比和進(jìn)水容積負(fù)荷下,間歇曝氣次數(shù)越多,反應(yīng)器對(duì)TN和氨氮的去除效果率越高,且穩(wěn)定性更好,耐沖擊負(fù)荷性更強(qiáng)。當(dāng)碳氮比為3.0,TN負(fù)荷為0.38 kg/(m3·d)時(shí),IASBR(4)(間歇曝氣4次)對(duì)總氮(TN)、氨氮、TOC(總有機(jī)碳)的去除率分別達(dá)到92%、99%和92%左右,系統(tǒng)亞硝化率穩(wěn)定在70%以上,明顯好于IASBR(2)(間歇曝氣2次)和SBR。2.沼液的進(jìn)出水三維熒光分析表明,沼液的熒光峰主要集中在I,II區(qū)的芳香族蛋白質(zhì)類似物和IV區(qū)的溶解性微生物副產(chǎn)物。經(jīng)過處理后,熒光峰數(shù)量增加,但熒光強(qiáng)度明顯下降,表明大分子有機(jī)物被分解成小分子物質(zhì),且IABR(4)、IASBR(2)的熒光強(qiáng)度下降幅度大于SBR。3.周期ORP和pH能夠很好的反映系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)變化,在低氨氮負(fù)荷時(shí)IASBR(4)、IASBR(2)出現(xiàn)pH“氨谷”,指示氨氮氧化完成。而SBR始終沒有出現(xiàn)這種現(xiàn)象。周期污染物濃度變化與沿程pH、ORP變化有極強(qiáng)的相關(guān)性。周期FA濃度變化表明,由于IASBR(4)和IASBR(2)的氨氮氧化速率較快,導(dǎo)致分別在第100 min和350 min時(shí)FA低于抑制NOB濃度濃度。較低的氨氮負(fù)荷不利于短程硝化的實(shí)現(xiàn),提高進(jìn)水氨氮負(fù)荷,有利于獲得較高的亞硝化率。對(duì)SBR來說,由于氨氮氧化速率較慢,FA抑制處于較高濃度,NOB被抑制,SBR始終能夠獲得較高的亞硝化率。4.在IASBR(4)基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化碳源投加方式,結(jié)果發(fā)現(xiàn),將約23%的碳源投加到后端缺氧段,能夠有效提高碳源利用率,相比單點(diǎn)投加方式,節(jié)約0.2個(gè)碳氮比。同時(shí)批次試驗(yàn)證明,長時(shí)間缺氧會(huì)抑制NOB的活性,缺氧時(shí)間越長,抑制作用越大,NOB從缺氧環(huán)境進(jìn)入到好氧環(huán)境后,需要15 min恢復(fù)活性。5.高通量測(cè)序顯示,三組反應(yīng)器的優(yōu)勢(shì)菌種為:變形菌門(Proteobacteria)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、綠彎菌門(Chloroflexi)等。與硝化反硝化有關(guān)的細(xì)菌(亞硝化單胞菌、陶厄氏菌)在IASBR(4)系統(tǒng)中積累最多,IASBR(2)次之,SBR最少。此外,由于曝氣模式的不同,IASBR(4)和IASBR(2)系統(tǒng)中富集較多兼性厭氧菌,而在SBR中好氧菌所占比例較高。不同的曝氣模式產(chǎn)生不同的微生物種群結(jié)構(gòu),Alpha多樣性分析表明,IASBR系統(tǒng)中物種豐富度和微生物群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜度均好于傳統(tǒng)SBR。
【關(guān)鍵詞】：養(yǎng)豬沼液 IASBR 氨氮 總氮 碳氮比
【學(xué)位授予單位】：上海師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X713
【目錄】：

• 摘要2-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-23
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 養(yǎng)豬沼液處理工藝概況9-12
• 1.2.1 自然處理10-11
• 1.2.2 資源化利用11
• 1.2.3 生物法處理11
• 1.2.4 當(dāng)前處理工藝存在的問題11-12
• 1.3 生物脫氮原理12-19
• 1.3.1 傳統(tǒng)生物脫氮理論12-14
• 1.3.2 新型生物脫氮工藝14-16
• 1.3.3 短程硝化的影響因素16-19
• 1.4 間歇曝氣序批式反應(yīng)器19-21
• 1.4.1 序批式反應(yīng)器19-20
• 1.4.2 間歇曝氣序批式反應(yīng)器20
• 1.4.3 間歇曝氣序批式反應(yīng)器在廢水處理中的應(yīng)用20-21
• 1.5 研究的目標(biāo)、內(nèi)容與技術(shù)路線21-23
• 1.5.1 研究目的21
• 1.5.2 研究內(nèi)容21-22
• 1.5.3 技術(shù)路線22-23
• 第2章 實(shí)驗(yàn)裝置與方法23-30
• 2.1 進(jìn)水水質(zhì)23
• 2.2 試驗(yàn)裝置23-24
• 2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與運(yùn)行條件24-25
• 2.4 測(cè)試項(xiàng)目與儀器方法25-30
• 2.4.1 常規(guī)水質(zhì)25-26
• 2.4.2 三維熒光光譜分析26
• 2.4.3 硝化菌和硝化活性檢測(cè)26-27
• 2.4.4 高通量測(cè)序分析27-30
• 第3章 IASBR與SBR處理養(yǎng)豬沼液效果的比較研究30-45
• 3.1 氮變化特性30-35
• 3.1.1 TN去除30-32
• 3.1.2 氨氮去除32-34
• 3.1.3 亞硝氮積累34-35
• 3.2 有機(jī)物去除特性35-36
• 3.3 總磷去除特性36-37
• 3.4 三維熒光光譜分析37-38
• 3.5 單周期內(nèi)pH、ORP和游離氨變化38-43
• 3.5.1 pH和ORP39-42
• 3.5.2 游離氨濃度42-43
• 3.6 本章小結(jié)43-45
• 第4章 IASBR運(yùn)行條件的優(yōu)化研究45-52
• 4.1 碳源投加方式優(yōu)化45-48
• 4.1.1 污染物去除效果分析46-47
• 4.1.2 pH和ORP變化規(guī)律分析47-48
• 4.2 缺氧時(shí)間的優(yōu)化研究48-50
• 4.3 本章小結(jié)50-52
• 第5章 IASBR與SBR處理沼液的微生物群落比較52-59
• 5.1 硝化菌和污泥硝化活性檢測(cè)52-53
• 5.1.1 硝化菌52-53
• 5.1.2 污泥硝化活性53
• 5.2 基于高通量分子測(cè)序的微生物群落結(jié)構(gòu)比較53-58
• 5.2.1 相似性分析53-54
• 5.2.2 Alpha多樣性分析54-55
• 5.2.3 IASBR和SBR物種結(jié)構(gòu)分析55-58
• 5.3 本章小結(jié)58-59
• 第6章 結(jié)論與展望59-61
• 6.1 研究結(jié)論59-60
• 6.2 研究不足及展望60-61
• 參考文獻(xiàn)61-67
• 攻讀學(xué)位期間獲得的研究成果67-68
• 致謝68-69

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1 黃天寅,蔣柱武,趙建夫,夏四清;連續(xù)進(jìn)出水間歇曝氣工藝硝化與反硝化動(dòng)力學(xué)[J];同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年04期

2 喻文熙,高廷耀;連續(xù)流間歇曝氣工藝研究[J];中國給水排水;1997年04期

3 黃天寅,孫更民;連續(xù)進(jìn)出水間歇曝氣工藝發(fā)展展望[J];蘇州城建環(huán)保學(xué)院學(xué)報(bào);2001年01期

4 胡曉東;鄭秋輝;徐森;;間歇曝氣法處理青霉素廢水試驗(yàn)研究[J];環(huán)境科學(xué)與管理;2009年03期

5 張?chǎng)?鄧風(fēng);徐華;;間歇曝氣和連續(xù)曝氣對(duì)完全混合式反應(yīng)器系統(tǒng)脫氮性能的影響[J];環(huán)境化學(xué);2013年11期

6 羅固源,劉智剛;無回流間歇曝氣系統(tǒng)總磷去除的實(shí)驗(yàn)分析[J];重慶建筑大學(xué)學(xué)報(bào);1999年06期

7 胡曉東,張剛;兩級(jí)間歇曝氣法處理農(nóng)藥廢水工藝的應(yīng)用研究[J];廣州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年02期

8 王文標(biāo),羅固源,劉鴻霞;無回流間歇曝氣系統(tǒng)中沉淀期間進(jìn)水的效應(yīng)[J];同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年08期

9 金春姬,楊海,高京淑,金秀生;間歇曝氣脫氮系統(tǒng)的影響因素研究[J];中國給水排水;2005年06期

10 周健,羅固源,劉國濤,吉方英;間歇曝氣反應(yīng)器的運(yùn)行工況試驗(yàn)研究[J];重慶環(huán)境科學(xué);1998年03期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 吉方英;羅固源;周健;劉國濤;;間歇曝氣系統(tǒng)脫氮反應(yīng)速度研究[A];中國城市建設(shè)與環(huán)境保護(hù)實(shí)踐——城市建設(shè)與環(huán)境保護(hù)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];1997年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 劉禮祥;城市污水處理連續(xù)流一體化生物反應(yīng)器工藝研究與能效分析[D];華中科技大學(xué);2007年

2 陸謝娟;低C/N比污水間歇曝氣MBR脫氮研究[D];華中科技大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 董寶剛;間歇曝氣序批式反應(yīng)器處理養(yǎng)豬沼液的特性研究[D];上海師范大學(xué);2016年

2 趙亞鵬;自控間歇進(jìn)水雙區(qū)串聯(lián)曝氣反應(yīng)器處理生活污水的研究[D];青島理工大學(xué);2015年

3 亓鵬玉;間歇曝氣人工水平潛流濕地脫氮除磷效果及氧化亞氮釋放研究[D];山東大學(xué);2012年

4 王鳳祥;間歇曝氣工藝的生產(chǎn)性運(yùn)行與調(diào)控管理[D];重慶大學(xué);2006年

5 鄧長慧;一體化間歇曝氣活性污泥法處理生活污水的試驗(yàn)研究[D];青島理工大學(xué);2008年

6 徐興;間歇曝氣一體化懸浮填料床—垂直流人工濕地處理農(nóng)村生活污水的試驗(yàn)研究[D];揚(yáng)州大學(xué);2014年

7 朱建軍;完全混合式連續(xù)進(jìn)出水間歇曝氣工藝的仿真研究[D];重慶大學(xué);2004年

8 程志鵬;缺氧濾池—連續(xù)流間歇曝氣活性污泥一體化反應(yīng)器試驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2004年

9 岳波;中試氧化溝間歇曝氣脫氮規(guī)律及控制策略研究[D];重慶大學(xué);2012年

10 郭燁燁;間歇曝氣垂直潛流人工濕地的污水凈化效果及微生物機(jī)理研究[D];山東大學(xué);2014年

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本文編號(hào)：964660