学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

生物强化促进SBR反应器低温脱氮效能研究

作　者: 邱天
导　师: 杨基先
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 环境科学与工程
关键词: 低温生物脱氮生物强化 SBR 微生物群落
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 41次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

低温是高纬度地区冬季污水处理的一大不利因素，导致出水难以达标。寒冷地区污水处理厂在冬季往往需要采取加大污水停留时间、降低污泥负荷、增加曝气量等方式来保证出水。生物强化技术可以在不改变工艺参数的前提下提高出水水质和稳定性，降低冬季污水处理厂运行成本。以低温工程菌株入手，探索其在反应器低温运行中的作用，对低温工程菌投加的方式、比例、投加后生化系统出水水质的检测以及污泥群落结构进行监测分析，讨论生物强化技术在实际应用中的价值。本研究菌种来源主要取自哈尔滨某城市污水厂生化系统中的活性污泥，低温（10oC）条件下进行菌种的筛选、驯化。筛选得到低温亚硝化菌群、硝化菌群混菌各一组，好氧反硝化菌两株Den-03和Den-5。采用生理生化和16S rDNA测序方法鉴定所筛选出的低温工程菌，两株好氧反硝化菌Den-03和Den-5的基因片段分别属于Pseudomonas psychrophila和Pseudomonas sp.，Genbank号分别为JQ782901和JQ782902。经过生物强化的反应器运行效果好于未生物强化的反应器。监测结果显示生物强化后，人工配水进水的SBR系统中平均COD的去除率可达到85%以上，平均NH₄⁺-N去除率可达到65%，硝态氮积累量低于20mg/L。生活污水进水的SBR系统中平均COD的去除率可达到90%以上，平均NH₄⁺-N去除率可达到70%，硝态氮积累量低于15mg/L。生物强化技术有利于低温下SBR反应器脱氮效率的提高。投加低温工程菌剂后的反应器污泥MLVSS/MLSS比均有升高，人工配水反应器投加低温工程菌后污泥MLVSS/MLSS比提高8%，生活污水反应器投加工程菌后污泥MLVSS/MLSS比提高9%。投加工程菌后改善了污泥生化性能，使活性污泥中有机物比例增加，可提高污泥沉降性。人工配水与城市污水处理系统中微生物种群的含量均很丰富，经过生物强化的反应器中微生物种群多样性高于未强化的生化系统。优势菌群始终存在于生化系统中。投加工程菌剂的SBR系统中优势菌群的条带数量可达到12条以上，且分别属于Alishewanella sp.（EU287929），Pseudomonas psychrophila （JQ782901）,uncultured Paracoccus sp.（GQ985497）， uncultured Synergistetes bacterium（JQ346774）， uncultured bacterium （FJ672648）种属，其中Pseudomonaspsychrophila （JQ782901）为投加的工程菌Den-03。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-18
  1.1 课题背景  8
  1.2 低温对微生物活性的影响  8-10
    1.2.1 低温对微生物生长的影响  8-9
    1.2.2 低温对微生物酶促反应速度的影响  9
    1.2.3 低温对水中氧传递效率的影响  9
    1.2.4 低温对活性污泥的影响  9-10
  1.3 东北地区主要城市污水处理技术  10-11
  1.4 生物强化技术在污水处理中的应用  11-13
  1.5 微生物分子生态学在城市污水处理中的应用  13-14
    1.5.1 微生物分子生态学概述及研究方法  13
    1.5.2 非培养技术  13
    1.5.3 PCR-DGGE 在环境工程中的应用  13-14
  1.6 BIOLOG 概述及应用  14-15
    1.6.1 BIOLOG 原理  14-15
    1.6.2 BIOLOG 在污水处理中的应用  15
  1.7 课题来源及主要研究内容  15-18
    1.7.1 课题来源  15
    1.7.2 课题研究目的及意义  15-16
    1.7.3 研究内容  16-18
第2章材料与方法  18-23
  2.1 实验材料与设备  18-20
    2.1.1 实验材料  18-19
    2.1.2 实验仪器  19-20
    2.1.3 反应器  20
  2.2 试验方法  20-23
    2.2.1 水质指标检测方法  20-21
    2.2.2 活性污泥指标检测方法  21
    2.2.3 灭菌方法  21
    2.2.4 SBR 运行控制方法  21
    2.2.5 微生物总 DNA 提取  21-22
    2.2.6 低温脱氮菌的纯化和筛选方法  22-23
第3章低温脱氮菌的筛选及鉴定  23-31
  3.1 低温脱氮菌的筛选  23-25
  3.2 低温好氧反硝化菌 Den-03 和 Den-5 的 BIOLOG 结果  25-29
  3.3 低温好氧反硝化菌 Den-03 和 Den-5 的 16S rDNA 结果  29-30
  3.4 本章小结  30-31
第4章低温脱氮菌在 SBR 中的强化效能分析  31-50
  4.1 人工配水反应器运行效果  31-41
    4.1.1 配水反应器第一阶段运行效果  31-36
    4.1.2 配水反应器第二阶段运行效果  36-41
  4.2 生活污水反应器运行效果  41-49
    4.2.1 生活污水反应器第一阶段运行效果  41-45
    4.2.2 生活污水反应器第二阶段运行效果  45-49
  4.3 本章小结  49-50
第5章低温脱氮菌的降解效能及微生物群落结构解析  50-59
  5.1 COD 去除效能分析  50-51
  5.2 低温条件下 SBR 的硝化反应分析  51-54
    5.2.1 NH_4~+-N 变化分析  51-52
    5.2.2 NO_3~--N/NO_2~--N 变化分析  52-54
  5.3 不同处理单元的微生物群落结构演替规律分析  54
  5.4 不同处理单元的微生物群落结构相似性分析  54
  5.5 不同处理单元的微生物种群分析  54-57
  5.6 本章小结  57-59
结论  59-61
参考文献  61-68
附录  68-70
攻读学位期间发表的论文及其他成果  70-72
致谢  72

生物强化促进SBR反应器低温脱氮效能研究

内容摘要

全文目录

相似论文