好氧反硝化菌的固定化應用及效能研究
發(fā)布時間:2023-05-10 05:59
近年來,人們對環(huán)境問題愈加重視,對污水處理廠出水水質(zhì)要求逐漸提高,從而新型的污水生物處理技術成為了近年來的熱點研究方向之一。本課題以新型生物脫氮技術-好氧反硝化技術為研究重點,針對于好氧反硝化菌在應用過程中易流失、難形成優(yōu)勢菌群的問題,將固定化技術與好氧反硝化生物強化技術相結(jié)合。試圖找到適合好氧反硝化菌固定化的優(yōu)質(zhì)載體,對反應器進行固定化生物強化,并根據(jù)微生物生理生態(tài)特性加以調(diào)控,實現(xiàn)長期、穩(wěn)定、高效的同步硝化反硝化目的,為今后好氧反硝化技術理論向應用轉(zhuǎn)化做鋪墊,進一步完善好氧反硝化技術體系,為工藝應用提供實驗依據(jù)。 考察好氧反硝化菌T13的脫氮特性,研究得出,硝酸鹽氮并不是T13可利用的唯一氮源,其也可以通過異養(yǎng)硝化作用去除氨氮,T13對硝氮的去除率可高達98%,且在有充足有機碳源的條件下可實現(xiàn)較高的氨氮去除效果;由于好氧反硝化過程中亞硝氮積累的問題,T13對總氮去除率僅為22.5%,初始硝酸鹽濃度和培養(yǎng)搖床轉(zhuǎn)速,都是影響好氧反硝化過程亞硝氮積累的關鍵因素。 通過對固定化效能的研究得出,T13經(jīng)菌絲球、聚氨酯泡沫和海藻酸鈉+活性炭三種載體固定化后,由于載體對溶解氧傳質(zhì)的阻遏作用,緩解...
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 氮素的存在形式及危害
1.1.1 氮素的存在形式
1.1.2 氮素的危害
1.2 微生物脫氮途徑
1.2.1 硝化作用
1.2.2 反硝化作用
1.2.3 傳統(tǒng)生物脫氮工藝
1.3 新型生物脫氮技術
1.3.1 厭氧氨氧化
1.3.2 自養(yǎng)反硝化
1.4 好氧反硝化技術研究進展
1.4.1 好氧反硝化菌的鑒定及分類現(xiàn)狀
1.4.2 好氧反硝化菌的特性及應用研究進展
1.5 固定化生物強化技術研究進展
1.5.1 聚氨酯泡沫載體的應用現(xiàn)狀
1.5.2 海藻酸鈉載體的應用現(xiàn)狀
1.5.3 菌絲球載體的應用現(xiàn)狀
1.6 課題來源與主要研究內(nèi)容
1.6.1 課題來源
1.6.2 研究目的和意義
1.6.3 主要研究內(nèi)容及技術路線
第2章 實驗材料與方法
2.1 實驗裝置和材料
2.1.1 實驗裝置及運行方式
2.1.2 實驗水質(zhì)
2.1.3 功能微生物及活性污泥
2.1.4 載體材料
2.2 載體固定化方法
2.2.1 菌絲球載體的固定化方法
2.2.2 聚氨酯泡沫載體的固定化方法
2.2.3 海藻酸鈉+活性炭載體的固定化方法
2.3 掃描電子顯微鏡觀察方法
2.4 水質(zhì)分析方法
2.5 DNA 提取及 DGGE 技術
2.5.1 總 DNA 提取
2.5.2 PCR 擴增
2.5.3 DGGE 技術及條帶測序
第3章 好氧反硝化菌的脫氮特性
3.1 引言
3.2 好氧反硝化菌 T13 的 TOC 降解效能
3.3 好氧反硝化菌 T13 對硝氮的去除效能
3.4 好氧反硝化菌 T13 對氨氮的去除效能
3.5 好氧反硝化菌 T13 對總氮的去除效能
3.6 好氧反硝化過程中亞硝氮積累的影響因素
3.6.1 初始硝酸鹽濃度對亞硝氮積累的影響
3.6.2 溶解氧濃度對亞硝氮積累的影響
3.7 本章小結(jié)
第4章 好氧反硝化菌的固定化效能
4.1 引言
4.2 載體固定化狀態(tài)的表征
4.2.1 菌絲球載體
4.2.2 聚氨酯泡沫載體
4.2.3 海藻酸鈉+活性炭載體
4.3 載體固定化效率對比
4.4 固定化作用對 T13 脫氮效能的影響
4.4.1 固定化作用對 T13 硝氮去除效能的影響
4.4.2 固定化作用對好氧反硝化過程亞硝氮積累量的影響
4.4.3 固定化作用對 T13 總氮去除效能的影響
4.5 固定化載體對環(huán)境因子的耐受性分析
4.5.1 固定化載體對溫度的耐受性
4.5.2 固定化載體對搖床轉(zhuǎn)速的耐受性
4.5.3 固定化載體對 pH 值的耐受性
4.6 本章小結(jié)
第5章 固定化好氧反硝化技術的應用效能
5.1 引言
5.2 SBR 的固定化生物強化
5.2.1 SBR 的啟動
5.2.2 SBR 強化系統(tǒng)的處理效能
5.2.3 SBR 強化系統(tǒng)的影響因素
5.3 O/A-SBR 的固定化生物強化
5.3.1 O/A-SBR 強化系統(tǒng)的處理效能
5.3.2 O/A-SBR 強化系統(tǒng)微生物群落解析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
本文編號:3813178
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 氮素的存在形式及危害
1.1.1 氮素的存在形式
1.1.2 氮素的危害
1.2 微生物脫氮途徑
1.2.1 硝化作用
1.2.2 反硝化作用
1.2.3 傳統(tǒng)生物脫氮工藝
1.3 新型生物脫氮技術
1.3.1 厭氧氨氧化
1.3.2 自養(yǎng)反硝化
1.4 好氧反硝化技術研究進展
1.4.1 好氧反硝化菌的鑒定及分類現(xiàn)狀
1.4.2 好氧反硝化菌的特性及應用研究進展
1.5 固定化生物強化技術研究進展
1.5.1 聚氨酯泡沫載體的應用現(xiàn)狀
1.5.2 海藻酸鈉載體的應用現(xiàn)狀
1.5.3 菌絲球載體的應用現(xiàn)狀
1.6 課題來源與主要研究內(nèi)容
1.6.1 課題來源
1.6.2 研究目的和意義
1.6.3 主要研究內(nèi)容及技術路線
第2章 實驗材料與方法
2.1 實驗裝置和材料
2.1.1 實驗裝置及運行方式
2.1.2 實驗水質(zhì)
2.1.3 功能微生物及活性污泥
2.1.4 載體材料
2.2 載體固定化方法
2.2.1 菌絲球載體的固定化方法
2.2.2 聚氨酯泡沫載體的固定化方法
2.2.3 海藻酸鈉+活性炭載體的固定化方法
2.3 掃描電子顯微鏡觀察方法
2.4 水質(zhì)分析方法
2.5 DNA 提取及 DGGE 技術
2.5.1 總 DNA 提取
2.5.2 PCR 擴增
2.5.3 DGGE 技術及條帶測序
第3章 好氧反硝化菌的脫氮特性
3.1 引言
3.2 好氧反硝化菌 T13 的 TOC 降解效能
3.3 好氧反硝化菌 T13 對硝氮的去除效能
3.4 好氧反硝化菌 T13 對氨氮的去除效能
3.5 好氧反硝化菌 T13 對總氮的去除效能
3.6 好氧反硝化過程中亞硝氮積累的影響因素
3.6.1 初始硝酸鹽濃度對亞硝氮積累的影響
3.6.2 溶解氧濃度對亞硝氮積累的影響
3.7 本章小結(jié)
第4章 好氧反硝化菌的固定化效能
4.1 引言
4.2 載體固定化狀態(tài)的表征
4.2.1 菌絲球載體
4.2.2 聚氨酯泡沫載體
4.2.3 海藻酸鈉+活性炭載體
4.3 載體固定化效率對比
4.4 固定化作用對 T13 脫氮效能的影響
4.4.1 固定化作用對 T13 硝氮去除效能的影響
4.4.2 固定化作用對好氧反硝化過程亞硝氮積累量的影響
4.4.3 固定化作用對 T13 總氮去除效能的影響
4.5 固定化載體對環(huán)境因子的耐受性分析
4.5.1 固定化載體對溫度的耐受性
4.5.2 固定化載體對搖床轉(zhuǎn)速的耐受性
4.5.3 固定化載體對 pH 值的耐受性
4.6 本章小結(jié)
第5章 固定化好氧反硝化技術的應用效能
5.1 引言
5.2 SBR 的固定化生物強化
5.2.1 SBR 的啟動
5.2.2 SBR 強化系統(tǒng)的處理效能
5.2.3 SBR 強化系統(tǒng)的影響因素
5.3 O/A-SBR 的固定化生物強化
5.3.1 O/A-SBR 強化系統(tǒng)的處理效能
5.3.2 O/A-SBR 強化系統(tǒng)微生物群落解析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
本文編號:3813178
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