SBR法生物强化处理低温低C/N比污水的研究

【摘要】： 水污染问题日益受到人们的关注,水体富营养化日趋恶化,造成富营养化的主要原因是N、P的大量排放,传统的污水二级生物处理技术,对于TN的去除率仅为30%左右,污水中的氮多以NO3--N的形式排放到受钠水体,对生态环境和人类健康危害严重。目前,国内外对好氧反硝化的研究主要是利用嗜温微生物进行脱氮,而对于低温低碳氮比好氧反硝化的研究鲜有报道。 本文研究了低温低碳氮比好氧反硝化污泥的驯化,不同影响因素对COD去除率及氮素转化的影响,氨氮降解动力学研究,并从驯化污泥中选育出5株能在10℃、C/N比为4的条件下生长较快的好氧反硝化细菌,同时选择改性膨润土作为固定化载体,使混合功能菌与载体固定化,并进行实验室内模拟生活污水的处理。结果表明,经过驯化的活性污泥对低温、低C/N比污水有一定的好氧反硝化作用,但也存在着较高的硝酸盐的累积,氨氮降解符合Monod一级反应动力学方程;从污泥中分离出的5菌株均具有较强的好氧反硝化能力,5菌株隶属于不动杆菌属和假单孢菌属;驯化活性污泥分别与混合菌剂和固定化载体处理模拟生活污水,固定化载体对低温、低碳氮比污水总氮的去除率有着稳定的处理效果。 【关键词】：SBR 生物强化 低温低C/N比 好氧反硝化 脱氮率 生活污水 动力学模型
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：X703
【目录】：

• 内容提要4-9
• 第1章 绪论9-23
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 低温城市污水处理概况10-11
• 1.2.1 低温对有机污染物降解的影响10-11
• 1.2.2 低温对硝化反硝化作用的影响11
• 1.3 低碳氮比污水的研究现状11-12
• 1.4 生物脱氮技术的研究进展12-15
• 1.4.1 生物脱氮的基本过程及影响因素12-13
• 1.4.2 传统的生物脱氮工艺13
• 1.4.3 同步硝化反硝化（SND）工艺13-14
• 1.4.4 短程硝化反硝化工艺14-15
• 1.5 微生物固定化脱氮技术的研究15-18
• 1.5.1 固定化载体15-17
• 1.5.2 固定化微生物制备方法17
• 1.5.3 微生物固定化技术在脱氮的方面的应用17-18
• 1.6 好氧反硝化生物脱氮18-20
• 1.6.1 好氧反硝化概念的提出18-19
• 1.6.2 好氧反硝化菌的分离19-20
• 1.7 论文的研究内容、目的意义及技术路线20-23
• 1.7.1 论文的主要研究内容20
• 1.7.2 论文研究的目的及意义20-21
• 1.7.3 论文的技术路线21-23
• 第2章 低温、低C/N 比活性污泥的驯化及影响因素的研究23-53
• 2.1 材料与方法23-24
• 2.1.1 污泥驯化装置23
• 2.1.2 试验装置23
• 2.1.3 试验用水23-24
• 2.2 试剂及仪器24-25
• 2.2.1 主要试剂24
• 2.2.2 主要仪器24
• 2.2.3 常规分析项目及其测定方法24-25
• 2.3 污泥驯化及影响因素的研究25-27
• 2.3.1 活性污泥的培养与驯化25
• 2.3.2 污水处理影响因素的研究25-27
• 2.3.3 基质氨氮降解动力学的研究27
• 2.4 结果与讨论27-50
• 2.4.1 活性污泥的培养与驯化27-30
• 2.4.2 不同因素对基质去除率的影响30-49
• 2.4.3 基质氨氮降解动力学的研究49-50
• 2.5 本章小结50-53
• 第3章 好氧反硝化细菌的分离及脱氮性能的研究53-79
• 3.1 材料与方法53-56
• 3.1.1 培养基53-54
• 3.1.2 菌种的富集与分离54
• 3.1.3 菌株反硝化能力影响因素的研究54-56
• 3.2 结果与讨论56-77
• 3.2.1 菌株生长曲线及反硝化能力的确定56-59
• 3.2.2 pH 值对菌株反硝化作用的影响59-64
• 3.2.3 碳源对菌株反硝化作用的影响64-66
• 3.2.4 氮源对菌株反硝化作用的影响66-68
• 3.2.5 温度对菌株反硝化作用的影响68-71
• 3.2.6 C/N 比对菌株反硝化作用的影响71-73
• 3.2.7 DO 对菌株反硝化作用的影响73-76
• 3.2.8 混合菌剂的反硝化特征76-77
• 3.3 本章小结77-79
• 第4章 固定化微生物脱氮技术的研究79-95
• 4.1 材料与方法79-82
• 4.1.1 主要试剂79
• 4.1.2 固定化载体的选择79-80
• 4.1.3 固定化菌体的制备80
• 4.1.4 固定化小球的制备80
• 4.1.5 固定化小球最佳包埋条件的确定80-81
• 4.1.6 固定化效果的研究81
• 4.1.7 固定化连续运行对模拟生活污水中氮素去除率的影响81-82
• 4.2 结果与讨论82-91
• 4.2.1 固定化方法的确定82
• 4.2.2 固定化载体的确定82-83
• 4.2.3 不同载体吸附动力学研究83-86
• 4.2.4 固定化包埋剂的选择86-89
• 4.2.5 最佳包菌量的确定89-90
• 4.2.6 固定化小球的最佳投加量选择90-91
• 4.3 固定化连续运行方式对污水基质去除率的影响91-93
• 4.4 本章小结93-95
• 第5章 好氧反硝化细菌的生物学特征及鉴定95-113
• 5.1 材料与方法95-98
• 5.1.1 主要试剂95
• 5.1.2 主要仪器95
• 5.1.3 好氧反硝化菌株特征和生理生化指标95
• 5.1.4 好氧反硝化菌株16S rDNA 序列测定及同源性分析95-98
• 5.2 结果与讨论98-112
• 5.2.1 菌株的形态98-100
• 5.2.2 菌株生理生化特性100
• 5.2.3 菌株16S rDNA 分子鉴定100-105
• 5.2.4 序列同源性比较及系统分类鉴定105-112
• 5.3 本章小结112-113
• 第6章 结论与建议113-117
• 6.1 结论113-115
• 6.2 创新点115
• 6.3 建议115-117
• 参考文献117-128
• 攻读博士学位期间发表的论文及主要科研成果128-129
• 致谢129-130
• 中文摘要130-133
• Abstract133-136

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