石灰石/富铁填料强化BAF脱氮除磷的试验研究
发布时间：2021-04-20 12:01
在冬季低温的影响下,我国北方村镇的污水处理工艺中的微生物活性降低,引起处理能力减弱,导致出水污染物不达标的现象。曝气生物滤池（BAF）具有占地面积少和出水水质好的优点,是适用于农村污水处理的优选工艺。但是该工艺存在硝化性能易受有机负荷影响以及除磷效果不佳等诸多不足。本试验在低温的条件下,采用陶粒、沸石、石灰石以及富铁填料等复合填料体系,研究该工艺的脱氮除磷效能以及微生物群落多样性。试验首先考察了缺氧柱中的陶粒和好氧柱中的沸石组成的曝气生物滤池在温度变化的条件下挂膜启动启动过程,其次分析了石灰石和富铁填料在低温下对污染物去除效果的影响,最后分析研究了石灰石及温度对反应器中微生物群落多样性的影响。反应器在15℃的条件下运行23天,在11℃的条件下运行41天,共运行64天后,COD的去除率稳定达到80%以上,NH4+-N去除率稳定达到60%以上,挂膜过程基本完成。在温度为15℃,水力负荷0.5m3/（m2.h）,气水比10:1的运行条件下,在石灰石作用下,硝化液回流比为100%时反应器对COD、NH
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 我国污水处理现状
1.1.1 我国水环境现状
1.1.2 村镇污水现状及治理情况
1.2 低温对污水中微生物的影响
1.2.1 低温对污水中微生物的影响
1.2.2 低温影响微生物的脱氮除磷
1.2.3 低温污水脱氮除磷的研究
1.3 曝气生物滤池研究现状
1.3.1 工作原理
1.3.2 工艺的优缺点
1.3.3 研究现状
1.4 石灰石与富铁填料在水处理中的应用
1.4.1 石灰石的特性及应用
1.4.2 富铁填料的特性及应用
1.5 高通量测序在污水处理微生物研究中的应用以及现状
1.5.1 高通量测序技术在污水处理中的发展
1.5.2 高通量测序在污水处理中的应用
1.6 试验的优化运行工况
2 试验概况
2.1 课题研究的目的、意义及内容
2.1.1 课题的背景及来源
2.1.2 课题研究意义
2.1.3 主要研究内容
2.1.4 技术路线
2.2 试验材料
2.2.1 试验用水
2.2.2 试验流程
2.2.3 试验装置
2.2.4 填料组成
2.3 分析指标与方法
2.3.1 水质分析指标
2.3.2 水质指标测定方法
2.3.3 微生物分析方法
2.3.4 污染物去除率的计算
3 石灰石及富铁填料强化BAF处理效能对比研究
3.1 装置挂膜启动
3.1.1 启动方式
3.1.2 挂膜完成
3.1.3 挂膜期间各污染物去除效果
3.2 石灰石和沸石填料配比试验
3.2.1 不同配比下出水钙离子浓度
3.2.2 不同配比下出水pH
3.3 pH对石灰石释放钙离子的影响
3.4 石灰石填料出水回流比对BAF处理效能及微生物特性的影响
3.4.1 石灰石填料出水回流比对COD去除效能影响
+-N去除效能影响"> 3.4.2 石灰石填料出水回流比对NH4+-N去除效能影响
3.4.3 石灰石填料出水回流比对TP去除效能的影响
3.4.4 石灰石填料出水回流比对TN去除效能影响
3.4.5 石灰石填料出水回流比对SS去除效能影响
3.4.6 BAF1 反应器污染物沿程变化情况
3.4.7 石灰石填料出水回流比对BAF微生物特性的影响
3.5 富铁填料出水回流比对BAF处理效能的影响
3.5.1 富铁填料出水回流比对COD去除率的影响
+-N去除率的影响"> 3.5.2 富铁填料出水回流比对NH4+-N去除率的影响
3.5.3 富铁填料出水回流比对TP去除率的影响
3.5.4 富铁填料出水回流比对TN去除率的影响
3.5.5 富铁填料出水回流比对SS去除率的影响
3.6 温度对石灰石填料BAF1 处理效能的影响
3.6.1 温度对石灰石填料BAF1 去除COD的影响
3.6.2 温度对石灰石填料BAF1 去除NH4+-N的影响
3.6.3 温度对石灰石填料BAF1 去除TP的影响
3.6.4 温度对石灰石填料BAF1 去除TN的影响
3.6.5 温度对石灰石填料BAF1 去除SS的影响
3.7 温度对富铁填料BAF2 处理效能的影响
3.8 本章小结
4 石灰石填料对微生物群落多样性的影响
4.1 原始测序数据质控
4.1.1 数据质控
4.2 细菌的OTU划分以及分类地位鉴定
4.2.1 样本OTU划分以及分类地位鉴定
4.2.2 样本OUT分析
4.3 Alpha多样性分析
4.3.1 Rarefaction稀疏曲线
4.3.2 样本的丰度等级
4.3.3 Alpha多样性指数
4.4 微生物分类学组成分析
4.4.1 各分类水平下微生物类群统计
4.4.2 微生物分类学组成分析
4.4.3 样本间物种组成差异分析
4.4.4 样本分类学可视化组成信息
4.4.5 样本分类学组成信息交互分析
4.5 微生物代谢功能预测
4.6 本章小结
5 温度对微生物群落多样性的影响
5.1 原始测序数据质控
5.1.1 数据质控
5.2 细菌OTU划分及分类学鉴定
5.2.1 样本OTU划分以及分类地位鉴定
5.2.2 样本OUT分析
5.3 Alpha多样性分析
5.3.1 Rarefaction稀疏曲线
5.3.2 样本的丰度等级
5.3.3 Alpha多样性指数
5.4 微生物分类学组成分析
5.4.1 各分类水平下微生物类群统计
5.4.2 微生物分类学组成分析
5.4.3 样本间物种组成差异分析
5.4.4 样本分类学可视化组成信息
5.4.5 样本分类学组成信息交互分析
5.5 微生物代谢功能预测
5.6 本章小结
6 结论和建议
6.1 结论
6.2 建议
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]高通量测序技术分析猪粪堆肥过程中微生物群落结构变化[J]. 黄雅楠,王晓慧,曹琦,傅学聪,付文怡,马杰,张明. 微生物学杂志. 2018(05)
[2]有机污染物对杭州湾海域浮游细菌群落的影响[J]. 宣丽霞,戴文芳,郁维娜,周素明,欧昌荣,熊金波. 环境科学. 2018(08)
[3]新型IEM-UF耦合短程硝化反硝化系统脱氮特性[J]. 张岩,马翔山,郭威,邢金良,张博康,刘子奇,陈昌明. 中国环境科学. 2018(02)
[4]生物膜法强化净化氨氮污染水体及其微生物群落解析[J]. 吕鹏翼,罗金学,韩振飞,黄占斌. 微生物学通报. 2017(09)
[5]不同生物过滤系统铵态氮转化速率及生物膜特性分析[J]. 周洪玉,韩梅琳,仇天雷,高敏,孙兴滨,王旭明. 环境科学. 2017(06)
[6]射流曝气SBR强化低温市政污水脱氮除磷[J]. 景立明,李志健,张安龙,王二鹏,马兰,党一迪. 中国给水排水. 2016(10)
[7]高通量测序技术在人工湿地微生物多样性研究中的研究进展[J]. 王林,李冰,朱健. 中国农学通报. 2016(05)
[8]低温对中试AAO-BAF双污泥脱氮除磷系统的影响[J]. 张勇,王淑莹,赵伟华,孙事昊,彭永臻,曾薇. 中国环境科学. 2016(01)
[9]土壤酸杆菌门细菌生态学研究进展[J]. 王光华,刘俊杰,于镇华,王新珍,金剑,刘晓冰. 生物技术通报. 2016(02)
[10]复合生物活性填料对活性污泥生物特性的影响[J]. 张居奎,尹军,桑磊. 环境工程学报. 2015(08)
博士论文
[1]污水厂二级出水深度处理O3+MBSF工艺及微生物群落结构特性研究[D]. 李思敏.太原理工大学 2016
[2]曝气生物滤池处理城市污水的效能与微生物特性研究[D]. 窦娜莎.中国海洋大学 2013
[3]好氧颗粒污泥-膜组合工艺低温条件下脱氮除磷效能[D]. 王玉兰.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]富铁填料和锰砂强化BAF处理低温水的效能及微生物特性研究[D]. 彭虎.兰州交通大学 2018
[2]人工水草对污染河流中氮磷等污染物的去除效果研究[D]. 戚科美.山东师范大学 2017
[3]不同氛围下石灰石的分解动力学及微观特性研究[D]. 蒋婷.华南理工大学 2017
[4]黄铁矿和石灰石人工湿地净化受污染河水研究[D]. 张菁.南京大学 2013
[5]两级曝气生物滤池处理低温污水效能研究[D]. 赵美.哈尔滨工业大学 2012
[6]传统钙法除磷的机理及改良[D]. 董婧蒙.重庆大学 2009
[7]折流式生物滤池处理城市污水的试验研究[D]. 张涵.重庆大学 2005
[8]低温条件下生物除磷系统的强化启动和运行试验研究[D]. 袁春华.重庆大学 2004
本文编号：3149645
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 我国污水处理现状
1.1.1 我国水环境现状
1.1.2 村镇污水现状及治理情况
1.2 低温对污水中微生物的影响
1.2.1 低温对污水中微生物的影响
1.2.2 低温影响微生物的脱氮除磷
1.2.3 低温污水脱氮除磷的研究
1.3 曝气生物滤池研究现状
1.3.1 工作原理
1.3.2 工艺的优缺点
1.3.3 研究现状
1.4 石灰石与富铁填料在水处理中的应用
1.4.1 石灰石的特性及应用
1.4.2 富铁填料的特性及应用
1.5 高通量测序在污水处理微生物研究中的应用以及现状
1.5.1 高通量测序技术在污水处理中的发展
1.5.2 高通量测序在污水处理中的应用
1.6 试验的优化运行工况
2 试验概况
2.1 课题研究的目的、意义及内容
2.1.1 课题的背景及来源
2.1.2 课题研究意义
2.1.3 主要研究内容
2.1.4 技术路线
2.2 试验材料
2.2.1 试验用水
2.2.2 试验流程
2.2.3 试验装置
2.2.4 填料组成
2.3 分析指标与方法
2.3.1 水质分析指标
2.3.2 水质指标测定方法
2.3.3 微生物分析方法
2.3.4 污染物去除率的计算
3 石灰石及富铁填料强化BAF处理效能对比研究
3.1 装置挂膜启动
3.1.1 启动方式
3.1.2 挂膜完成
3.1.3 挂膜期间各污染物去除效果
3.2 石灰石和沸石填料配比试验
3.2.1 不同配比下出水钙离子浓度
3.2.2 不同配比下出水pH
3.3 pH对石灰石释放钙离子的影响
3.4 石灰石填料出水回流比对BAF处理效能及微生物特性的影响
3.4.1 石灰石填料出水回流比对COD去除效能影响
+-N去除效能影响"> 3.4.2 石灰石填料出水回流比对NH4+-N去除效能影响
3.4.3 石灰石填料出水回流比对TP去除效能的影响
3.4.4 石灰石填料出水回流比对TN去除效能影响
3.4.5 石灰石填料出水回流比对SS去除效能影响
3.4.6 BAF1 反应器污染物沿程变化情况
3.4.7 石灰石填料出水回流比对BAF微生物特性的影响
3.5 富铁填料出水回流比对BAF处理效能的影响
3.5.1 富铁填料出水回流比对COD去除率的影响
+-N去除率的影响"> 3.5.2 富铁填料出水回流比对NH4+-N去除率的影响
3.5.3 富铁填料出水回流比对TP去除率的影响
3.5.4 富铁填料出水回流比对TN去除率的影响
3.5.5 富铁填料出水回流比对SS去除率的影响
3.6 温度对石灰石填料BAF1 处理效能的影响
3.6.1 温度对石灰石填料BAF1 去除COD的影响
3.6.2 温度对石灰石填料BAF1 去除NH4+-N的影响
3.6.3 温度对石灰石填料BAF1 去除TP的影响
3.6.4 温度对石灰石填料BAF1 去除TN的影响
3.6.5 温度对石灰石填料BAF1 去除SS的影响
3.7 温度对富铁填料BAF2 处理效能的影响
3.8 本章小结
4 石灰石填料对微生物群落多样性的影响
4.1 原始测序数据质控
4.1.1 数据质控
4.2 细菌的OTU划分以及分类地位鉴定
4.2.1 样本OTU划分以及分类地位鉴定
4.2.2 样本OUT分析
4.3 Alpha多样性分析
4.3.1 Rarefaction稀疏曲线
4.3.2 样本的丰度等级
4.3.3 Alpha多样性指数
4.4 微生物分类学组成分析
4.4.1 各分类水平下微生物类群统计
4.4.2 微生物分类学组成分析
4.4.3 样本间物种组成差异分析
4.4.4 样本分类学可视化组成信息
4.4.5 样本分类学组成信息交互分析
4.5 微生物代谢功能预测
4.6 本章小结
5 温度对微生物群落多样性的影响
5.1 原始测序数据质控
5.1.1 数据质控
5.2 细菌OTU划分及分类学鉴定
5.2.1 样本OTU划分以及分类地位鉴定
5.2.2 样本OUT分析
5.3 Alpha多样性分析
5.3.1 Rarefaction稀疏曲线
5.3.2 样本的丰度等级
5.3.3 Alpha多样性指数
5.4 微生物分类学组成分析
5.4.1 各分类水平下微生物类群统计
5.4.2 微生物分类学组成分析
5.4.3 样本间物种组成差异分析
5.4.4 样本分类学可视化组成信息
5.4.5 样本分类学组成信息交互分析
5.5 微生物代谢功能预测
5.6 本章小结
6 结论和建议
6.1 结论
6.2 建议
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]高通量测序技术分析猪粪堆肥过程中微生物群落结构变化[J]. 黄雅楠,王晓慧,曹琦,傅学聪,付文怡,马杰,张明. 微生物学杂志. 2018(05)
[2]有机污染物对杭州湾海域浮游细菌群落的影响[J]. 宣丽霞,戴文芳,郁维娜,周素明,欧昌荣,熊金波. 环境科学. 2018(08)
[3]新型IEM-UF耦合短程硝化反硝化系统脱氮特性[J]. 张岩,马翔山,郭威,邢金良,张博康,刘子奇,陈昌明. 中国环境科学. 2018(02)
[4]生物膜法强化净化氨氮污染水体及其微生物群落解析[J]. 吕鹏翼,罗金学,韩振飞,黄占斌. 微生物学通报. 2017(09)
[5]不同生物过滤系统铵态氮转化速率及生物膜特性分析[J]. 周洪玉,韩梅琳,仇天雷,高敏,孙兴滨,王旭明. 环境科学. 2017(06)
[6]射流曝气SBR强化低温市政污水脱氮除磷[J]. 景立明,李志健,张安龙,王二鹏,马兰,党一迪. 中国给水排水. 2016(10)
[7]高通量测序技术在人工湿地微生物多样性研究中的研究进展[J]. 王林,李冰,朱健. 中国农学通报. 2016(05)
[8]低温对中试AAO-BAF双污泥脱氮除磷系统的影响[J]. 张勇,王淑莹,赵伟华,孙事昊,彭永臻,曾薇. 中国环境科学. 2016(01)
[9]土壤酸杆菌门细菌生态学研究进展[J]. 王光华,刘俊杰,于镇华,王新珍,金剑,刘晓冰. 生物技术通报. 2016(02)
[10]复合生物活性填料对活性污泥生物特性的影响[J]. 张居奎,尹军,桑磊. 环境工程学报. 2015(08)
博士论文
[1]污水厂二级出水深度处理O3+MBSF工艺及微生物群落结构特性研究[D]. 李思敏.太原理工大学 2016
[2]曝气生物滤池处理城市污水的效能与微生物特性研究[D]. 窦娜莎.中国海洋大学 2013
[3]好氧颗粒污泥-膜组合工艺低温条件下脱氮除磷效能[D]. 王玉兰.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]富铁填料和锰砂强化BAF处理低温水的效能及微生物特性研究[D]. 彭虎.兰州交通大学 2018
[2]人工水草对污染河流中氮磷等污染物的去除效果研究[D]. 戚科美.山东师范大学 2017
[3]不同氛围下石灰石的分解动力学及微观特性研究[D]. 蒋婷.华南理工大学 2017
[4]黄铁矿和石灰石人工湿地净化受污染河水研究[D]. 张菁.南京大学 2013
[5]两级曝气生物滤池处理低温污水效能研究[D]. 赵美.哈尔滨工业大学 2012
[6]传统钙法除磷的机理及改良[D]. 董婧蒙.重庆大学 2009
[7]折流式生物滤池处理城市污水的试验研究[D]. 张涵.重庆大学 2005
[8]低温条件下生物除磷系统的强化启动和运行试验研究[D]. 袁春华.重庆大学 2004
本文编号：3149645
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