厌氧氨氧化工艺处理高盐度含镍含氨废水的可行性研究
发布时间：2020-10-28 16:19
厌氧氨氧化(anammox)技术具有脱氮负荷高和运行成本低的优势,已成功应用于高氨氮废水处理。重金属镍和无机盐在诸多高氨氮废水(如城市生活污水,工业废水,垃圾渗滤液等)中共存,anammox应用于该类废水脱氮处理时面临可能的抑制问题。然而,很少报道Ni(Ⅱ)和无机盐对anammox工艺性能和微生物多样性的复合效应。本学位论文即针对此开展了相关研究,以期为其实际应用提供参考。主要研究内容和结论为:探究了Ni(Ⅱ)对anammox–升流式厌氧污泥床(UASB)系统的短期和长期脱氮性能的影响。短期暴露试验结果表明,Ni(Ⅱ)的半抑制浓度(IC_(50))为14.6 mg·L~(-1);连续流试验(150天)表明,经过缓慢增加Ni(Ⅱ)浓度至10 mg·Ni~(2+)·L~(-1)驯化,UASB平均氮去除效率(NRE)达到93%。在颗粒污泥特性方面,沉降速率、比厌氧氨氧化活性(SAA)和胞外聚合物(EPS)的含量随着镍浓度的升高呈降低之趋势;而细胞色素c的含量则持续升高。在0.3 mg·Ni~(2+)·L~(-1)短期暴露时即出现了活性抑制效应;但是长期连续流运行和驯化150天后,anammox体系可以耐受高达10mg·Ni~(2+)·L~(-1)的镍胁迫。16S rRNA高通量测序结果显示Ni(Ⅱ)对于anammox反应器中微生物种群的多样性有负面作用。在0-10 mg·L~(-1)所试Ni(Ⅱ)浓度范围内,Candidatus Kuenenia的相对丰度从36.23%下降至28.46%。研究了Ni(Ⅱ)和无机盐对anammox-UASB连续流运行条件下的脱氮能力的影响及其受抑制后的恢复效果(包括工艺性能、颗粒特性、微生物种群变化)。结果表明,在0.2 mg·Ni~(2+)·L~(-1)和20 g·NaCl·L~(-1)联合作用下,系统的脱氮性能严重失稳,但在运行170天后系统性能逐渐恢复,NRE和NRR分别达到77.1%和1.18 kg·N m~3·d~(-1)。三维荧光和红外光谱分析表明,无机盐和Ni(Ⅱ)改变了anammox颗粒污泥胞外聚合物(EPS)的分泌量和成分。用Stover–Kincannon模型、一阶模型和二阶模型等数学模型模拟了反应器在不同时期的脱氮行为,取得了较好的拟合效果。16S rRNA高通量测序技术发现Ca._Kuenenia为所有试验阶段的优势菌属;当SAA降低了98%,Ca._Kuenenia的相对丰度降低了18.1%。
【学位单位】：杭州师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：X703
【部分图文】：
Short-term effects of the initial substrate level on SAA with or with-2.在添加和不添加 Ni(II)时和不同基质水平对 anammox 的短期mmox 污泥对 Ni(II)的吸附效应探究 Ni(II)的最终归趋，我们检测了在 Ni(II) 长期暴露条件下反I) 的含量，如图 2-3 中所示。在初始 Ni(II)暴露阶段，出水中进水，表明这时候颗粒污泥对金属不但没有吸附能力，反而释以致系统的过程性能失稳；而在经过了首次失稳平衡后，再次度至 5 和 10 mg·L-1时，出水中 Ni(II) 浓度均远低于进水 Ni(I金属的强吸附能力。在 Cd(II) 对生物反应器的长期效应研究中围为 1-10 mg·L-1，多于 99% 的 Cd(II) 被 anammox 系统去除
结合态EPS的荧光光谱
位论文 Ni(II)对 anammox-UASB 系统脱氮性能和微上，反应器在运行 150 天后，污泥仍然保持鲜红色 Ni(II)作为基本的营养元素，有可能极大地刺激了分析发现SAA和EPS含量之间具有极其密切的)。相反地，heme c与SAA(R=-0.466, p=0.038<0.05)和E现负相关性。随着Ni(II)浓度的逐渐添加，SAA和生物活性的下降可能会引起细菌EPS分泌量的减少mmox 微生物种群的影响
【参考文献】
本文编号：2860323
【学位单位】：杭州师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：X703
【部分图文】：
Short-term effects of the initial substrate level on SAA with or with-2.在添加和不添加 Ni(II)时和不同基质水平对 anammox 的短期mmox 污泥对 Ni(II)的吸附效应探究 Ni(II)的最终归趋，我们检测了在 Ni(II) 长期暴露条件下反I) 的含量，如图 2-3 中所示。在初始 Ni(II)暴露阶段，出水中进水，表明这时候颗粒污泥对金属不但没有吸附能力，反而释以致系统的过程性能失稳；而在经过了首次失稳平衡后，再次度至 5 和 10 mg·L-1时，出水中 Ni(II) 浓度均远低于进水 Ni(I金属的强吸附能力。在 Cd(II) 对生物反应器的长期效应研究中围为 1-10 mg·L-1，多于 99% 的 Cd(II) 被 anammox 系统去除
结合态EPS的荧光光谱
位论文 Ni(II)对 anammox-UASB 系统脱氮性能和微上，反应器在运行 150 天后，污泥仍然保持鲜红色 Ni(II)作为基本的营养元素，有可能极大地刺激了分析发现SAA和EPS含量之间具有极其密切的)。相反地，heme c与SAA(R=-0.466, p=0.038<0.05)和E现负相关性。随着Ni(II)浓度的逐渐添加，SAA和生物活性的下降可能会引起细菌EPS分泌量的减少mmox 微生物种群的影响
【参考文献】
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4 杨朝晖;徐峥勇;曾光明;刘有胜;肖勇;;不同低温驯化策略下的厌氧氨氧化活性[J];中国环境科学;2007年03期
5 郑平,胡宝兰;厌氧氨氧化菌混培物生长及代谢动力学研究[J];生物工程学报;2001年02期
本文编号：2860323
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