学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

组合生物修复技术在黑臭河流污染治理工程上的应用研究

作　者: 朱健
导　师: 王平；李捍东；李芸
学　校: 中南林业科技大学
专　业: 环境工程
关键词: 黑臭河流总量控制底泥污染土著高效优势降解菌组合生物修复
分类号: X522
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 121次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

近年来,随着经济和社会的发展,小城镇建设步伐的加快,工业废水与生活污水的产生量及排放量与日俱增,使河流黑臭污染日益严重,造成巨大的生态破坏和经济损失。因此,研究河流黑臭污染的治理具有非常重要的意义。本文在收集大量文献资料和多次实地调研的基础上,提出了以微生物修复为核心的“曝气充氧+微生物+人工湿地”组合生物处理工艺,围绕这一工艺展开了一系列的研究。在充分的实验室研究的基础上,于2008年7月10日至2008年10月8日对河北省昌黎县贾河黑臭污染治理开展了中试研究。主要研究结果如下：1)根据水质模型计算得出贾河不同河段水体CODcr的最大允许纳污能力分别为10.57 t/d、18.75 t/d、13.39t/d,NH3-N的最大允许纳污能力分别0.80 t/d、0.32 t/d、0.74t/d,TP的最大允许纳污能力分别0.16 t/d、0.06 t/d、0.08t/d。根据污染物总量控制分析表明：贾河不同河段CODcr削减量分别为17.82 t/d、10.48 t/d、9.406d,NH3-N的削减量分别为0.65 t/d、0.77 t/d、0.11 t/d,TP的削减量分别为0.01 t/d、0.05 t/d、0.01 t/d。2)不同溶解氧水平下,CODcr、TN、TP的释放量均随着溶解氧水平的降低而增加；不同温度条件下,随着温度的升高,TN、TP的释放量不断增加,而温度对CODer释放的影响程度为20℃>35℃>5℃,20℃时COD释放量是5℃时的3.5倍；不同pH值时,TN、TP的释放量呈现“U”字形曲线,即中性条件下释放量最小,酸性和碱性条件下释放量都较大,碱性条件下的释放量略高于酸性条件,而CODer的释放量随着pH的升高而先降低后升高,且酸性条件下的是放量高于碱性。3)经过富集、分离得到15株对黑臭河水具有较好降解能力的菌株,其中,酵母菌5株,乳酸菌4株,放线菌4株,硝化细菌2株。选择具有代表性的5株通过脂肪酸谱图分析进行鉴定,鉴定结果为黄杆菌属(Flavobacterium)、微球菌属(Micrococcus)、乳杆菌属(Streptococcus)、小单孢菌属(Micromonosom)、假丝酵母菌(Candlda)。4)通过菌种复配正交实验,表明各菌种之间最佳投加量配比为乳酸菌1.0%、酵母菌0.5%、放线菌2.0%、硝化细菌2.0%。按照这一配比制成的复合菌在pH为7.0,温度为30℃,碳源为葡萄糖的培养条件下生长情况最好,无机盐对复合菌生长影响大小顺序为Fe2+>Mg2+>Ca2+5)为了考虑菌种投加量和环境因子对复合菌剂去除污染物的影响进行了单因素实验,通过单因素实验发现,不同菌量条件下,菌量为1%时各类污染物的去除效率最高；不同pH值时, CODcr、NH3-N和TP分别在pH为8、9和8时拥有最高的去除效率；当温度发生变化时,CODcr、NH3-N和TP分别在温度为35℃、30℃和35℃时达到最高去除效率；溶解氧不同时,CODcr、NH3-N和TP分别在转速为100 r/min、50 r/min、100 r/min时去除效率最好。6)通过综合条件培养正交实验可知,综合培养条件对各类污染物的去除效率影响程度不尽相同,对CODcr去除效率影响大小顺序为pH>溶解氧>温度>菌量,对NH3-N去除效率影响大小顺序为温度>溶解氧>pH>菌量,对TP去除效率影响大小顺序为pH>溶解氧>菌量>温度。7)复合菌剂对河水污染物的最佳降解条件为pH8,温度30℃,菌量0.5%,转速80r/min,在这一条件,CODcr、NH3-N、TP均有较好的去除效果,去除效率分别为78.40%、58.91%和77.12%。8)针对河北省东部某黑臭河流治理项目建立了“曝气+微生物+人工湿地”的中试系统,经过3个月的运行,结果表明系统出水水质能满足《地表水环境质量标准》中V类水质标准要求。系统很好地达到了脱氮除磷,使NH3-N<2mg/L,TP<0.4mg/L上述研究成果对中小规模黑臭河流的治理具有重要参考价值,为生物修复技术在黑臭河流污染治理上的应用提供了理论依据和技术支持。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
1. 文献综述  11-28
  1.1 引言  11-12
  1.2 河流黑臭现象  12-19
    1.2.1 我国河流黑臭污染的现状与危害  12-13
    1.2.2 黑臭水体类型  13-14
    1.2.3 导致河流黑臭污染的主要原因  14-15
    1.2.4 河流黑臭污染的形成机理  15
    1.2.5 河流黑臭的指标与评价  15-19
  1.3 河流黑臭污染治理方法概述  19-26
    1.3.1 常规治理方法  19
    1.3.2 曝气充氧技术  19-20
    1.3.3 生物修复技术  20-24
    1.3.4 人工湿地修复技术  24-25
    1.3.5 其他修复技术  25-26
  1.4 课题来源、目的及意义  26-28
    1.4.1 课题来源  26-27
    1.4.2 研究目的  27
    1.4.3 意义  27-28
2. 材料与方法  28-38
  2.1 贾河流域概况  28
  2.2 贾河污染状况  28-29
  2.3 实验材料  29-31
    2.3.1 底泥采集  29
    2.3.2 水样采集  29-30
    2.3.3 菌种来源及培养基选择  30-31
  2.4 实验装置  31-32
    2.4.1 初试装置  31-32
    2.4.2 中试装置  32
  2.5 实验方法  32-35
    2.5.1 底泥污染释放  32-33
    2.5.2 微生物的筛选、培养和降解  33-34
    2.5.3 组合生物工艺中试  34-35
  2.6 实验仪器和试剂  35
    2.6.1 仪器  35
    2.6.2 试剂  35
  2.7 分析方法  35-38
    2.7.1 常规指标的测定  35
    2.7.2 异养细菌计数  35-36
    2.7.3 氨化细菌计数  36-37
    2.7.4 硝化细菌计数  37-38
3. 贾河纳污能力及排污总量控制分析  38-45
  3.1 贾河流域污染现状  38-39
  3.2 水质模型选择  39-40
    3.2.1 一维水质模型  39
    3.2.2 污染源集中概化纳污能力计算模型  39-40
  3.3 参数的确定  40-43
    3.3.1 断面设计流量  40-41
    3.3.2 断面设计流速  41
    3.3.3 综合自净系数  41-42
    3.3.4 污染物本底浓度  42
    3.3.5 水质目标与控制参数  42-43
    3.3.6 水体纳污能力  43
  3.4 污染源总量控制对策  43-44
  3.5 小结  44-45
4. 环境因子对底泥释放有机质的影响  45-52
  4.1 溶解氧的影响  45-47
  4.2 温度的影响  47-49
  4.3 PH的影响  49-51
  4.4 小结  51-52
5. 隆解底泥有机质微生物的筛选和降解条件研究  52-67
  5.1 菌种的富集、分离、鉴定和复配  52-61
    5.1.1 菌种的定向富集培养  52-53
    5.1.2 菌种的分离与鉴定  53-56
    5.1.3 菌种的复配  56-59
    5.1.4 菌种的培养  59-61
  5.2 降解条件分析与优化  61-65
    5.2.1 投加菌量及环境条件对污染物去除效果的影响  61-62
    5.2.2 综合培养条件对污染物去除效果的影响  62-65
  5.3 小结  65-67
6. 组合生物技术修复黑臭河道中试  67-73
  6.1 处理工艺  67-68
  6.2 系统启动  68-69
    6.2.1 曝气复氧系统  68
    6.2.2 微生物处理系统  68-69
    6.2.3 人工湿地处理系统  69
  6.3 系统运行  69-72
    6.3.1 系统运行过程中温度、溶解氧的变化  69-70
    6.3.2 系统运行过程中微生物的变化  70
    6.3.3 系统运行效果  70-72
  6.4 小结  72-73
7. 结论与建议  73-76
  7.1 主要结论  73-74
  7.2 创新点  74-75
  7.3 建议  75-76
参考文献  76-84
附录  84-85
致谢  85

组合生物修复技术在黑臭河流污染治理工程上的应用研究

内容摘要

全文目录

相似论文