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序批式反应（SBR）系统中N_2O排放的研究

作　者: 陈新兵
导　师: 殷士学；朴哲
学　校: 扬州大学
专　业: 土壤学
关键词: N2O排放微生物群落结构 SBR
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 61次
引　用: 1次
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内容摘要

硝化反硝化反应都会排放N2O,而污水处理则被认为是人类潜在的N2O排放源。污水处理中控制参数以及微生物种群都会影响系统的N2O排放量。本试验通过序批式生物反应器(SBR)工艺比较不同种子污泥系统的N2O排放与微生物群落结构之间的关系,并考察了溶解氧、氨氮浓度、碳源加入量等条件下的N2O排放情况。结果显示:1)SBR系统中,在控制参数相同和脱氮效率相近的条件下,不同污泥系统的N2O排放特性有明显不同。不同系统不仅N2O总排放量有差异,而且不同系统的N2O排放主要阶段也不同。就整个运行周期来讲,A系统每升污水中排放的N2O-N量为2.887 mg,约占所脱氮量的7.11%,是B系统的2倍多。就系统的不同阶段而言,A系统的曝气阶段是N2O的主要排放阶段,排放的N2O-N占所脱氮的比例为9.85%,是缺氧阶段的4倍多;相反,B系统的主要排放阶段为缺氧阶段,曝气阶段排放的N2O-N占所脱氮的比例只有1.40%,不到缺氧阶段的1/5。2)不同N2O排放特性系统的污泥群落结构是不同的。DGGE法分析表明,不同污泥系统的微生物群落结构的相似性却有明显不同,虽然两个污泥系统的微生物群落结构多样性几乎相同,多样性指数分别为2.33和2.35。同一系统内的曝气阶段与缺氧阶段,微生物群落结构基本没有差异,A系统两个阶段的相似性为0.94,而B系统则为0.95。3)SBR系统中,在一定的曝气范围内(2.0~3.0 L·min-1),曝气强度与N2O排放量之间并没有相关性,较小和较大的曝气量都会导致系统较少N2O的逸出;在不同氨氮浓度下,系统N2O的排放量随氨氮浓度的提高而增加;增加碳源加入量,不仅可以增强同时硝化反硝化效率,而且能够大量减少N2O的排放。在高效稳定的SBR脱氮系统中,微生物群落结构的差异会导致系统N2O排放特性的不同。在污水脱氮系统中,调节曝气量、氨氮浓度、COD等环境因素都可以减少N2O的逸出。因此,驯化高脱氮效率、低N2O排放量的污泥,对污水处理及环境保护具有重要意义;选择最佳控制参数,可以有效降低系统中N2O的排放。

全文目录

中文摘要  4-6
英文摘要  6-8
前言  8-10
文献综述  10-25
1 材料与方法  25-28
  1.1 实验用水  25-26
  1.2 实验装置  26
  1.3 反应器的启动与运行  26
  1.4 分析项目及方法  26-28
    1.4.1 污水各项指标的检测  26
    1.4.2 活性污泥的微生物群落结构的分析  26-28
2 结果与讨论  28-41
  2.1 不同驯化污泥在SBR 系统中氮素转化及N_2O 排放特性  28-30
    2.1.1 氮素转化及总氮去除  28-29
    2.1.2 N_2O 排放特性  29-30
  2.2 不同系统微生物群落结构的比较  30-33
  2.3 环境因素对系统N_2O 的影响  33-41
    2.3.1 不同曝气强度对N_2O 排放的影响  33-38
      2.3.1.1 不同曝气强度下DO 及COD 动态变化  33-34
      2.3.1.2 不同曝气强度下N_2O 排放量  34-35
      2.3.1.3 不同曝气强度下氮素转化及N_2O 的排放动态  35-38
    2.3.2 氨氮浓度对系统N_2O 排放的影响  38-39
      2.3.2.1 不同氨氮浓度下脱氮效率及N_2O 排放量  38-39
      2.3.2.2 不同氨氮浓度下氮素转化及N_2O 排放  39
    2.3.3 不同碳源加入量对系统排放N_2O 的影响  39-41
3 结论  41-42
参考文献  42-52
致谢  52

序批式反应（SBR）系统中N_2O排放的研究

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