Ni(Ⅱ)对SBR污水生物处理系统长期影响的研究

【摘要】：本文以采用SBR污水生物处理系统的模拟装置，系统研究了Ni(Ⅱ)对SBR污水生物处理系统的长期影响，探讨了Ni(Ⅱ)对污水生物处理系统处理效果的影响，确定了Ni(Ⅱ)对污泥微生物活性影响的有效表征方法，阐明了Ni(Ⅱ)对污泥微生物群落多样性的影响，揭示了Ni(Ⅱ)在活性污泥中的富集作用及赋存形态等，并讨论了污水处理效果、活性污泥微生物活性、微生物群落多样性等与Ni(Ⅱ)浓度之间的相关关系。主要得到以下研究结论： （1）SBR污水生物处理系统出水pH值随Ni(Ⅱ)浓度的增加而增大，但是相对比较稳定；Ni(Ⅱ)对SBR系统的出水浊度（TUR）和电导率（EC）也具有显著影响，影响程度随着Ni(Ⅱ)浓度的增加而显著增大。此外，在恢复期，各系统出水TUR和EC均有不同程度地改善。 （2）Ni(Ⅱ)会显著抑制SBR污水生物处理系统降解去除基质（TOC和NH_4~+-N）的能力，且对降解NH_4~+-N的影响大于对TOC的影响。与对照系统相比，＜5mg·L~(-1)的Ni(Ⅱ)对TOC和NH_4~+-N的去除率并无显著影响；但是随着Ni(Ⅱ)浓度的进一步增大，TOC和NH_4~+-N的去除率则会随着Ni(Ⅱ)浓度增大而显著降低。 （3）低浓度（＜5mg·L~(-1)）的Ni(Ⅱ)在短期内能够提高活性污泥微生物的INT-ETS活性，但是对TTC-ETS和sOUR的影响并不明显。随着Ni(Ⅱ)浓度的不断增加，活性污泥微生物活性（sOUR、INT-ETS和TTC-ETS）不断降低，其影响在短期内即能达到最大抑制；且停止Ni(Ⅱ)胁迫的恢复期内也未发现活性有明显地恢复。此外，综合考虑灵敏性、生物毒性、可降解性以及受O2影响、测量可重用和易提取性等因素，INT-ETS比TTC-ETS和sOUR更加适合用来指示活性污泥微生物的活性。 （4）Ni(Ⅱ)能够明显影响活性污泥微生物的碳源利用能力，低浓度（＜5mg·L~(-1)）的Ni(Ⅱ)能够增强活性污泥微生物对碳源的利用，但＞10mg·L~(-1)的Ni(Ⅱ)则会显著抑制活性污泥微生物对碳源的利用。Ni(Ⅱ)对活性污泥微生物群落代谢功能也有显著影响，但是，Ni(Ⅱ)对活性污泥微生物功能多样性的影响并不十分显著。另外，碳水化合物类、羧酸类和多聚物类等碳源是活性污泥微生物群落的主要碳源。 （5）Ni(Ⅱ)胁迫对污泥的电导率没有明显差异，但是总氮（TN）、全磷（TP）和烧失率（LOI）都随着Ni(Ⅱ)浓度的增加而显著减小。污泥样品中Ni(Ⅱ)的四态之和与总量均随着Ni(Ⅱ)投加浓度的不断增加而增大，而酸溶态/交换态（F1）为四态之中最主要的形态，酸溶态/交换态（F1）和还原态（F2）之和占全部的比例范围为75.8~90.0%，预示着这些污泥中Ni(Ⅱ)具有高迁移性和生物可利用性。氧化态（F3）比其他形态对基质去除率的影响更加明显；此外，通过傅里叶红外光谱（FT-IR）对比分析可以发现，添加Ni(Ⅱ)的系统中污泥的自身结构发生了一定改变。 （6）除个别指标外，SBR系统出水指标、基质去除率、活性污泥微生物活性、微生物群落多样性以及污泥理化特性之间均具有显著相关性，也均可用来间接表征SBR污水生物处理系统中Ni(Ⅱ)的含量以及其所受Ni(Ⅱ)影响的不同程度。 【关键词】：Ni(Ⅱ) SBR 活性污泥 长期 影响
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：X703
【目录】：

• 英文缩略表4-5
• 目录5-8
• 中文摘要8-10
• Abstract10-12
• 1 引言12-25
• 1.1 研究背景及意义12-13
• 1.2 中国城市污水处理概况13-18
• 1.2.1 中国水污染现状13-14
• 1.2.2 中国城市污水处理现状及问题14-15
• 1.2.3 SBR 污水生物处理系统及其特点15-18
• 1.3 城市污水中 Ni(Ⅱ)的来源、性质及危害18-19
• 1.4 Ni(Ⅱ)对活性污泥处理系统影响的研究现状19-23
• 1.4.1 Ni(Ⅱ)对污水处理效果影响的研究19-20
• 1.4.2 Ni(Ⅱ)对污泥微生物群落影响的研究20-21
• 1.4.3 Ni(Ⅱ)对活性污泥生化活性影响的研究21-22
• 1.4.4 Ni(Ⅱ)对活性污泥细菌增长动力学影响的研究22-23
• 1.5 本文的研究内容23-24
• 1.6 技术路线24-25
• 2 材料与方法25-32
• 2.1 活性污泥的采集与驯化25
• 2.2 实验用水的配制25
• 2.3 Ni(Ⅱ)的配制25
• 2.4 实验试剂及仪器25
• 2.5 实验装置25-26
• 2.6 实验方案与监测指标26-27
• 2.7 试验方法27-31
• 2.7.1 SBR 系统出水理化指标的测定27
• 2.7.2 SBR 系统出水基质的测定27
• 2.7.3 SBR 系统活性污泥微生物生物活性的测定27-29
• 2.7.4 SBR 系统活性污泥微生物群落多样性的测定29
• 2.7.5 Ni(Ⅱ)在污泥中富集、赋存形态及污泥特性的测定29-31
• 2.8 实验结果分析方法31
• 2.9 质量控制与数据处理31-32
• 3 结果与讨论32-57
• 3.1 Ni(Ⅱ)对 SBR 系统出水理化指标的影响32-35
• 3.1.1 Ni(Ⅱ)对 SBR 系统出水 pH 值的影响32-33
• 3.1.2 Ni(Ⅱ)对 SBR 系统出水浊度（TUR）的影响33-34
• 3.1.3 Ni(Ⅱ)对 SBR 系统出水电导率（EC）的影响34-35
• 3.2 Ni(Ⅱ)对污水基质降解去除的影响35-38
• 3.2.1 Ni(Ⅱ)对有机物（以 TOC 示）降解去除的影响35-37
• 3.2.2 Ni(Ⅱ)对 NH_4~+-N 降解去除的影响37-38
• 3.3 Ni(Ⅱ)对活性污泥微生物活性的影响38-42
• 3.3.1 Ni(Ⅱ)对比好氧速率（sOUR）的影响38-39
• 3.3.2 Ni(Ⅱ)对 INT-ETS 的影响39-40
• 3.3.3 Ni(Ⅱ)对 TTC-ETS 的影响40-42
• 3.4 Ni(Ⅱ)对活性污泥群落多样性的影响42-47
• 3.4.1 平均每孔颜色变化率（AWCD）43-44
• 3.4.2 活性污泥微生物群落代谢功能主成分分析44-45
• 3.4.3 活性污泥微生物群落对碳源的代谢强度45-46
• 3.4.4 活性污泥微生物群落功能多样性分析46-47
• 3.5 Ni(Ⅱ)在活性污泥中的富集作用及赋存形态47-54
• 3.5.1 活性污泥的理化特性48
• 3.5.2 Ni(Ⅱ)在活性污泥中的总量分布及赋存形态48-49
• 3.5.3 傅里叶红外光谱（FT-IR）分析49-54
• 3.6 结果讨论54-57
• 4 结论与展望57-61
• 4.1 本文的主要结论57-59
• 4.2 本文的主要创新之处59
• 4.3 有待于进一步研究的问题59-61
• 5 参考文献61-69
• 6 附录69-71
• 附表 A：实验所用试剂69-70
• 附表 B：实验所用仪器70-71
• 7 致谢71-72
• 8 攻读学位期间发表学术论文情况72

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

重金属离子对污水生物处理影响的研究进展及展望    刘玉年;印华斌;赵丽;

金属离子对好氧活性污泥活性的影响    孟雪征,赖震宏,龙腾锐

地下水污染场地污染的控制与修复    赵勇胜;

我国地下水污染现状与防治对策研究    罗兰;

活性污泥性状和生物相的观察与指导    肖作义;范荣华;王子瑞;

SBR反应器内短程硝化系统快速启动及影响因素研究    解庆林;李小霞;李艳红;游少鸿;张露文;韦文慧;

Biolog法在环境微生物功能多样性研究中的应用    田雅楠;王红旗;

SBR技术研究进展    齐水冰,罗建中,陈敏

重金属复合污染在环境水质监测中的急性毒性效应研究    鲁言波;蔡明招;洪榕;李倩;

OUR和INT-ETS表征污泥活性的比较    谭学军,尹军,王建辉,王雪峰

城市污泥的一种全新处理方式    钱光毅;

低分子有机酸对土壤氟吸附的影响    鲁红侠,耿明

山东高产粮田腐殖质组成特征及影响因子研究    杨力,于淑芳,宋国菡,张民,丁光国

滨海盐渍地种植紫花苜蓿对土壤盐分特性和肥力的影响    董晓霞,郭洪海,孔令安

蔬菜主产区耕地管理与质量状况调查    蒋庆功,万广华,李涛

山东褐土高产农田的供磷特性    孟庆华;李根英;王吉光;王刚;张延亮;

地膜覆盖对青花菜吸肥特性的影响    陈建美;蔡葵;赵征宇;柳伟英;

星星草的耐盐能力及其对滨海盐渍土的改良效果研究    张立宾;刘玉新;张明兴;

畜禽有机肥料对土壤有效铜锌铁锰含量的影响    赵征宇;蔡葵;赵明;

泰安、威海棕壤高产农田的供磷特性    葛晓轩;孟庆华;李根英;

肥料与石膏配施对滨海盐土玉米生理活性的影响    李孝良;李健姣;吕宝磊;陈效民;王晓洋;詹国飞;

包膜控释尿素和普通尿素配施对油菜产量和氮肥利用率的影响    李敏;叶舒娅;刘枫;袁嫚嫚;

不同控释氮肥对玉米产量和氮肥利用率的影响    袁嫚嫚;叶舒娅;刘枫;李敏;吴学忠;

安徽沿江地区水稻施钾效应研究    胡春艳;陶乐明;刘枫;赵俊兰;

合肥地区大棚土壤7种重金属相关环境质量评价    蒋光月;郭熙盛;朱宏斌;何传龙;

铅在我国3种自然土壤中的含量及化学形态分布特征研究    文方;姚娜;朱菲菲;周友亚;谷庆宝;李发生;侯红;

改良剂对锑矿区土壤锑形态和生物可利用性影响的研究    童方平;李贵;杨勿享;石文峰;

利用畜禽废水中氨氮驯化矿化垃圾填料氧化填埋场CH_4的研究    贾博;张后虎;张毅;王伟;吴睿;张维佳;

猪粪堆肥最佳生产环境控制参数初步研究    刘克锋;王红利;邹荣松;石爱平;戴智勇;

养猪沼液滴灌影响下西瓜地红壤pH的演化研究    宋照亮;单胜道;康凯;陈蓉;

中水灌溉对城市绿地生态系统的影响及安全性评价    王齐

保护性耕作对旱区小麦—菘蓝轮作土壤生态及作物生理特性的影响    杨江山

层状氢氧化镁铝的改性与成型及其对磷/氮阴离子的吸附脱除性能    邢坤

基于近红外光谱分析的土壤水分信息的提取与处理    陈祯

城市污水生物絮凝吸附工艺的特性及模拟研究    刘绍根

污水生化处理的智能建模与优化控制策略应用研究    杨红

两种典型盐生植物耐盐机理及应用耐盐植物改良盐渍土研究    李瑞利

鄱阳湖重金属污染特征研究及环境容量估算    李鸣

江苏部分地区土壤属性高光谱定量估算研究    郑光辉

地下水中挥发性有机污染物的原位气相生物修复新型技术研究    赵康

猪粪农用对土壤—小麦系统中镉迁移的影响    翟静雅

不同修复措施下侵蚀红壤的团聚体稳定性与肥力特点    杨莹莹

水稻根际促生菌的分离鉴定及其对水稻作用效果的研究    胡雪

长期施肥下我国典型土壤粮食作物氮肥利用率时空演变特征    闫鸿媛

不同棉花基因型钾吸收和利用效率差异的机理研究    夏颖

免耕稻田磷素动态及组分特征的研究    通乐嘎

改良剂调控对海州香薷修复铜镉复合污染红壤的影响    刘燕红

大环江沿岸典型污染区土壤改良技术及对芥菜品质的影响研究    任立研

合肥环城公园不同群落类型碳贮量特点    吴珊珊

A/A/O工艺处理城市污水除磷脱氮性能试验研究    吕晶晶

三峡库区重庆段污水处理厂运行现状研究    龚玲;钟成华;邓春光;胡霞;

金属离子对好氧活性污泥活性的影响    孟雪征,赖震宏,龙腾锐

同步硝化反硝化影响因素的研究    刘峻岭;吴正高;赵宗升;

关注农产品安全 倡导绿色消费    刘飞燕

加快我国循环经济发展的几点建议    李红;

SBR法处理废水的影响因素    魏瑞霞,孙剑辉,陈金龙

土地利用/覆盖变化对黑土生态环境的影响    韩晓增,王守宇,宋春雨,乔云发

Cr~(6+)对厌氧微生物的毒性作用研究    傅大放,赵联芳

微量元素在厌氧生化处理中的应用    王长辉

城市污水强化处理的污泥性能与生物相相关性研究    曾晓岚,张智,丁文川,许萍,邓晓莉

用INT2表征厌氧颗粒污泥ETS活性的方法及应用研究    陈皓;陈玲;黄爱群;

重金属对生物除磷影响的研究    谢曙光

重金属对生物除磷影响的研究    秦海霞

应用SBR法处理含酚化工废水    江希流,华小梅,任文生,钱志康,钱小峰

SBR法处理合成洗涤剂生产废水的研究    郑建军,谢嘉

用SBR法处理中药废水    韩相奎,崔玉波,黄卫南

水解酸化—SBR法处理啤酒废水    王敦球,张学洪,解庆林,李金城,舒忠常

小造纸厂蒸煮废液治理技术研究    黄群贤,郝瑞霞,白天雄,罗人明,刘三学

啤酒废水处理工程设计    张振家,周长波,张守国,张扬

SBR在废水处理中的研究及应用    钟玉鸣;

油脂化工有机废水处理及回收技术研究    陶荣达

SR胎面性能的改进    周建辉,常晓军,赵肖宏

浅色非污染型环烷基橡胶油K371在充油SBR中的应用    高红

SBR及其变形工艺的发展与特点比较    王卉春;

SBR/有机粘土纳米复合材料的结构与性能研究    谭英杰;张涛;王林艳;胡刚;

SBR-浅层气浮处理废纸脱墨制浆造纸废水    王炎红;关分派;蒋鹏;马绍华;

不同碱度对SBR法短程硝化过程的影响    王舜和;

厌氧/缺氧/好氧组合SBR工艺去除活性艳兰KN-G的研究    阮海英;陈亮;陈东辉;黄满红;

SBR短程硝化影响因素研究    韩晋英;傅金祥;许岩岩;齐建华;

铁炭内电解-SBR组合工艺处理橡塑钙、油墨钙混合废水    李永连;朱明成;陆文俊;韩超;丁雷;赵一先;

SBR工艺短程硝化新途径及影响因素研究    秦亚敏;

SBR橡胶基柔性屏蔽材料制备工艺研究    付明;陶诗泉;王勇;

某卫星光学成像系统散射研究    徐利军;莫锦军;袁乃昌;

美国SBR市场将持续疲弱    高枫

亚洲SBR厂商提价转移成本压力    庞晓华

中国引领全球SBR和PBR需求复苏    肖化

轮胎生产商和SBR生产商价格矛盾升级    唐绍红

固特异宣布SBR供应遭不可抗力影响    庞晓华

我开发出二元复合结构生活污水生物处理装备    记者 过国忠　实习生 吴狄娟 王琛临

印度首家丁苯橡胶厂合资开建    饶兴鹤

丁苯橡胶：前景可期 压力犹存    高一文

澳大利亚政府基于XBRL的SBR介绍    财政部会计司供稿

四季度亚洲丁苯橡胶价格下滑    金枫

完全自养脱氮SBR反应器的运行、强化及模拟优化    蔡庆

SBR处理垃圾渗滤液的污泥颗粒化和稳定性及生物多样性研究    魏燕杰

SBR系统中好氧颗粒污泥的培养及脱氮除硫研究    苏彩丽

SBR单级好氧生物除磷机理研究    王冬波

颗粒污泥SBR中试研究及颗粒污泥氧传质机理与胞外聚合物分析    张云霞

污水生物处理过程建模、优化与控制研究    杜先君

厌氧生物转盘的氨氧化与SBR单级限氧自养脱氮的基础试验研究    吕永涛

基于A/O/A运行模式的SBR工艺脱氮除磷效能及其微生物特性研究    姜欣欣

序批式间歇反应系统（SBR）好氧颗粒污泥脱氮研究    陈芳媛

SBR法生物强化处理低温低C/N比污水的研究    马秀兰

Cu(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)、Ni(Ⅱ)对SBR污水生物处理系统影响的研究    程丽

纳米活性碳纤维SBR法处理生活污水的试验研究    王婷婷

侧流除磷分段进水SBR工艺处理低碳源污水试验研究    胥驰

序批式反应（SBR）系统中N_2O排放的研究    陈新兵

旁侧化学除磷-SBR工艺处理小城镇污水工艺的研究    罗彦章

预处理-SBR法处理餐饮废水的试验研究    李俊

悬浮载体SBR工艺处理污染河水的脱氮性能研究    李茜

双泥膜法SBR短程硝化反硝化脱氮除磷研究    李桥

低强度超声波强化SBR处理含氮污水的研究    张瑞娜

Ni(Ⅱ)对SBR污水生物处理系统长期影响的研究    王伟