活性污泥異化鐵還原協(xié)同脫氮除磷研究
發(fā)布時間:2023-04-11 20:15
微生物異化Fe(Ⅲ)還原是一種重要的生物與地球化學過程,異化Fe(Ⅲ)還原微生物即鐵還原菌(Iron-reducingbacteria, IRB)則是實現(xiàn)這一過程的主體。IRB是厭氧環(huán)境中廣泛存在的一類主要微生物類群,其共同特點是能夠利用Fe(Ⅲ)作為末端電子受體,氧化電子供體并從中獲取能量。由于微生物異化Fe(Ⅲ)還原過程可耦聯(lián)有機物尤其是難降解有機物(如氯代有機物、偶氮染料、石化類有機物)的氧化降解、有毒重金屬離子(鈾、鉻、砷等)的礦化及參與自然界中的氮/磷循環(huán),近年來受到國內(nèi)外環(huán)保工作者的廣泛關注。同時,研究表明鐵還原菌也是活性污泥的重要組成部分,該類微生物可占到活性污泥微生物總量的3%左右。因此,研究活性污泥異化鐵還原過程及其脫氮除磷特性,對于強化污水處理系統(tǒng)中微生物異化Fe(Ⅲ)還原作用,提高污水處理系統(tǒng)對難降解有機物的降解效率,改善傳統(tǒng)處理工藝脫氮除磷效果等有著重要的意義。 本文以生物海綿鐵體系中活性污泥作為菌源,采用恒溫厭氧(兼性厭氧/嚴格厭氧)培養(yǎng)方式,考察了不同F(xiàn)e(Ⅲ)對活性污泥異化鐵還原的影響,同時考察了不同F(xiàn)e(Ⅲ)條件下體系的脫氮除磷效果;重點研究了異化Fe(...
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題背景
1.1.1 課題來源
1.1.2 研究課題的背景
1.2 生物脫氮除磷技術(shù)概述
1.2.1 生物脫氮技術(shù)
1.2.2 生物除磷技術(shù)
1.2.3 同步脫氮磷工藝存在的問題與難點
1.3 微生物異化鐵還原及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 異化鐵還原微生物概述
1.3.2 異化鐵還原機制
1.3.3 異化鐵還原在污染治理中的應用
1.4 課題研究目的、內(nèi)容及意義
1.4.1 研究目的及意義
1.4.2 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
2 不同 Fe(Ⅲ)對活性污泥異化鐵還原及脫氮除磷的影響
2.1 實驗材料與方法
2.1.1 接種污泥來源及不同 Fe(Ⅲ)的制備
2.1.2 實驗方法
2.1.3 取樣及分析測試方法
2.2 結(jié)果與討論
2.2.1 不同 Fe(Ⅲ)源對各條件下異化鐵還原特征的影響
2.2.2 不同 Fe(Ⅲ)微生物異化還原中的脫氮效果
2.2.3 不同 Fe(Ⅲ)微生物異化還原中的除磷效果
2.2.4 除磷機理初探
2.2 本章小結(jié)
3 活性污泥異化鐵還原耦合厭氧氨氧化脫氮研究
3.1 實驗材料與方法
3.1.1 接種污泥預處理
3.1.2 微量元素濃縮液的配制
3.1.3 實驗方法
3.1.4 取樣及分析方法
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 不同進水負荷下的脫氮效果
3.2.2 氧化還原過程中亞硝酸鹽/硝酸鹽的積累
3.2.3 微生物還原特征比較
3.2.4 體系中 NH4
+氧化量與 Fe(Ⅱ)產(chǎn)生量之間關系
3.2.5 熱力學分析
3.3 本章小結(jié)
4 異化鐵還原條件下的脫氮影響因素及動力學分析
4.1 實驗材料與方法
4.1.1 接種污泥及氧化鐵皮預處理
4.1.2 實驗裝置
4.1.3 分析方法
4.1.4 動力學模型建立
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 不同接種量對反應器脫氮效果的影響
4.2.2 初始 pH 值對反應器脫氮效果的影響
4.2.3 進水負荷對反應器脫氮效果的影響
4.2.4 攪拌條件對反應器脫氮效果的影響
4.2.5 Fe(Ⅲ)投加量對反應器脫氮效果的影響
4.2.6 微生物-Fe(Ⅲ)-N 素交互作用機制初探
4.3 本章小結(jié)
5 Fe0鈍化膜的生物還原及其脫氮除磷效果
5.1 實驗材料與方法
5.1.1 Fe0鈍化膜的制備
5.1.2 接種污泥與實驗用污水
5.1.3 實驗方法
5.1.2 分析方法
5.2 結(jié)果與討論
5.2.1 不同條件下 Fe0鈍化膜的生物還原
5.2.2 Fe0鈍化膜生物還原過程中 TP 的去除
5.2.3 Fe0鈍化膜生物還原過程中的脫氮效果
5.2.4 脫氮除磷相互作用過程分析
5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與建議
6.1 結(jié)論
6.2 存在問題與建議
6.3 創(chuàng)新點
致謝
參考文獻
附錄 A 試驗用儀器及廠牌
攻讀學位期間的研究成果
本文編號:3789680
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學位級別】:碩士
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Abstract
1 緒論
1.1 課題背景
1.1.1 課題來源
1.1.2 研究課題的背景
1.2 生物脫氮除磷技術(shù)概述
1.2.1 生物脫氮技術(shù)
1.2.2 生物除磷技術(shù)
1.2.3 同步脫氮磷工藝存在的問題與難點
1.3 微生物異化鐵還原及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 異化鐵還原微生物概述
1.3.2 異化鐵還原機制
1.3.3 異化鐵還原在污染治理中的應用
1.4 課題研究目的、內(nèi)容及意義
1.4.1 研究目的及意義
1.4.2 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
2 不同 Fe(Ⅲ)對活性污泥異化鐵還原及脫氮除磷的影響
2.1 實驗材料與方法
2.1.1 接種污泥來源及不同 Fe(Ⅲ)的制備
2.1.2 實驗方法
2.1.3 取樣及分析測試方法
2.2 結(jié)果與討論
2.2.1 不同 Fe(Ⅲ)源對各條件下異化鐵還原特征的影響
2.2.2 不同 Fe(Ⅲ)微生物異化還原中的脫氮效果
2.2.3 不同 Fe(Ⅲ)微生物異化還原中的除磷效果
2.2.4 除磷機理初探
2.2 本章小結(jié)
3 活性污泥異化鐵還原耦合厭氧氨氧化脫氮研究
3.1 實驗材料與方法
3.1.1 接種污泥預處理
3.1.2 微量元素濃縮液的配制
3.1.3 實驗方法
3.1.4 取樣及分析方法
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 不同進水負荷下的脫氮效果
3.2.2 氧化還原過程中亞硝酸鹽/硝酸鹽的積累
3.2.3 微生物還原特征比較
3.2.4 體系中 NH4
+氧化量與 Fe(Ⅱ)產(chǎn)生量之間關系
3.2.5 熱力學分析
3.3 本章小結(jié)
4 異化鐵還原條件下的脫氮影響因素及動力學分析
4.1 實驗材料與方法
4.1.1 接種污泥及氧化鐵皮預處理
4.1.2 實驗裝置
4.1.3 分析方法
4.1.4 動力學模型建立
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 不同接種量對反應器脫氮效果的影響
4.2.2 初始 pH 值對反應器脫氮效果的影響
4.2.3 進水負荷對反應器脫氮效果的影響
4.2.4 攪拌條件對反應器脫氮效果的影響
4.2.5 Fe(Ⅲ)投加量對反應器脫氮效果的影響
4.2.6 微生物-Fe(Ⅲ)-N 素交互作用機制初探
4.3 本章小結(jié)
5 Fe0鈍化膜的生物還原及其脫氮除磷效果
5.1 實驗材料與方法
5.1.1 Fe0鈍化膜的制備
5.1.2 接種污泥與實驗用污水
5.1.3 實驗方法
5.1.2 分析方法
5.2 結(jié)果與討論
5.2.1 不同條件下 Fe0鈍化膜的生物還原
5.2.2 Fe0鈍化膜生物還原過程中 TP 的去除
5.2.3 Fe0鈍化膜生物還原過程中的脫氮效果
5.2.4 脫氮除磷相互作用過程分析
5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與建議
6.1 結(jié)論
6.2 存在問題與建議
6.3 創(chuàng)新點
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附錄 A 試驗用儀器及廠牌
攻讀學位期間的研究成果
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