电活性氨氧化生物膜的形成及影响因素研究
发布时间：2021-07-01 19:51
厌氧氨氧化（Anammox）是低能耗、高效率的生物脱氮工艺,相比于传统生物脱氮技术,厌氧氨氧化脱氮途径较短,无需添加碱度和有机碳源,节省了能源、物料和运行成本,近年来备受关注。但厌氧氨氧化菌富集驯化周期长、运行不稳定等,限制了该工艺的工程应用。厌氧氨氧化菌以亚硝酸盐为电子受体,将铵氧化为氮气,是驱动Anammox工艺的核心。这种兼具“厌氧氨氧化”和“电活性”特点的生物膜,称为电活性厌氧氨氧化生物膜（E-Anammox）。目前,对于E-Anammox的形成及电子传递机制还缺乏认识。本研究论文以E-Anammox为研究对象,采用传统的电化学三电极系统探索E-Anammox的形成过程,结合氮素的转化规律和电化学技术对生物膜的氧化还原活性进行表征。同时研究了不同C/N比以及不同电位条件对E-Anammox形成过程的影响,主要结果如下:（1）系统在最初30天内采用乙酸为电子供体,后转换为氯化铵为电子供体进行驯化（ACAM模式）,对E-Anammox的形成过程具有促进作用:系统的启动时间从120天缩短到了 48天。结果表明:首先利用乙酸为电子供体富集具有电活性的生物膜,然后利用氯化铵驯化为可以氧化...
【文章来源】：福建农林大学福建省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１?２０１６年全国地表水水质状况（中国环境状况公报，２０１７）??Ｆｉｇ．?１－１?Ｐｒｏｆｉｌｅ?ｏｆ?ｑｕａｌｉｔｙ?ｏｆ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｗａｔｅｒ?ｉｎ?Ｃｈｉｎａ?２０１６??（Ｍｉｎｉｓｔｒｙ?ｏｆ?Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ?Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?Ｃｈｉｎａ，?２０１７）??
?菌在缺氧情况下将亚硝酸盐或者硝酸盐经过还原反应生成氮气的生物过程［１９］，??如图１－２所示。??硝化－反硝化??氨氧化菌?亚硝酸氧化菌?反硝化菌??ＮＨ４＋－Ｎ?ｎｏ２－－ｎ?ｎｏ３－－ｎ?Ｎ２??厌氧氨氧化菌??厌氧氨氧化?短程硝化－反硝化??图１－２生物法脱氮过程［１９］??Ｆｉｇ．?１－２?Ｎｉｔｒｏｇｅｎ?ｒｅｍｏｖａｌ?ｐｒｏｇｒｅｓｓ?ｗｉｔｈ?ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ?ｍｅｔｈｏｄｓ１１９１??通过借助一些代谢细菌在具有较高的生物活性转化下，将水体中大量的氨氮??成分转化为硝酸盐和氮气等物质，能够有效降低对水体的危害，同时保障了水中??动植物的存活率［１８］。由于微生物的耐盐性差，而且微生物承受的渗透压是一定??的，过高会致使微生物细胞的生长繁殖受阻甚至致死。因此，改进生物脱氮的工??艺流程一直是近年来的研究热点。??Ａ／０法是前置的缺氧／好氧工艺，该工艺具有流程简单，耐冲击负荷性强和??降解有机物的效果好的特点。张勇将模拟的５０％海水通过Ａ７０工艺连续处理，??随着水力停留时间（ＨＲＴ）增加和ｐＨ值提升，水体氨氮浓度降低，若与此同时??增大污泥的回流比
?｜ｌ＿ｓ???Ｃ／Ｎ比下对Ｅ－Ａｎａｍｍｏｘ产电性能产电性能、氨氧化过程和微生物群落的影响。??１．６．３不同电位对Ｅ－Ａｎａｍｍｏｘ的影响??探究不同电位对电活性厌氧氨氧化生物膜的影响。将前期培养好的电活性生??物膜置于密闭性良好的厌氧瓶内，构建三电极体系，设置不同初始电位（〇．〇?Ｖ，０．２??Ｖ，０．４?Ｖ，０．６?Ｖ），定期进行须Ｉ汽（Ｎ２，?Ｎ２０），以及其他氮素相关指标的测定（ＮＯｆ，??Ｎ〇３－，ＮＨ４＋），观察不同电极电位对Ｅ－Ａｎａｍｍｏｘ产电性能产电性能、氨氧化过??程和微生物群落的影响。??１．７本研究的方案??如图］－２所示，本研究论文的主要技术路线如下：??
【参考文献】：
期刊论文
[1]城市污水氮污染排放特征及来源探讨——以北京市海淀区为例[J]. 李彦旻,冼超凡,徐刚,欧阳志云. 环境科学学报. 2017(01)
[2]北方城市天然降雨中氨氮污染特征研究[J]. 张静,周玉文,王中正,刘春,赵树旗,李伟. 环境科学与技术. 2016(06)
[3]重庆西部红层浅层地下水中“三氮”污染现状及影响因素分析[J]. 赵丽,张韵,张丹,郭劲松,敖亮. 环境污染与防治. 2016(06)
[4]改进型A/O生物膜工艺在油田污水达标外排中的应用[J]. 张敏,宋昭峥,孙珊珊,张志勇,穆红岩,李永峰,张忠智. 环境工程学报. 2016(03)
[5]哈尔滨市阿城区地下水氨氮污染现状及成因分析研究[J]. 蒋本超,戚秀云,王鼎震. 环境科学与管理. 2015(12)
[6]厌氧铵氧化过程中关键酶及相关分子标记在生态学研究中的应用进展[J]. 白刃,贺纪正,沈菊培,陈新,张丽梅. 生态学报. 2016(13)
[7]海河流域河流氮污染特征及其演变趋势[J]. 荣楠,单保庆,林超,郭勇,赵钰,朱晓磊. 环境科学学报. 2016(02)
[8]基于厌氧氨氧化的城市污水处理厂能耗分析[J]. 彭永臻,邵和东,杨延栋,张树军,甘一萍,张亮. 北京工业大学学报. 2015(04)
[9]离子交换树脂对高浓度氨氮废水的吸附研究[J]. 罗圣熙,杨春平,龙智勇,罗肃霜,吕黎,何闪英. 环境科学学报. 2015(08)
[10]“鱼·菜·菌”生态养殖模式氮磷转化及去除效果分析[J]. 薛凌展. 亚热带资源与环境学报. 2014(04)
博士论文
[1]厌氧氨氧化关键技术及其机理的研究[D]. 丁爽.浙江大学 2014
[2]微生物燃料电池同步脱氮产电性能及机理研究[D]. 张吉强.浙江大学 2014
[3]柚皮基活性炭制备及吸附应用机理研究[D]. 张华.广西大学 2013
硕士论文
[1]预培养硝化细菌强化超滤工艺处理季节性突发氨氮污染研究[D]. 吴晓波.哈尔滨工业大学 2014
[2]ANAMMOX生物膜反应器脱氮性能研究[D]. 万劢.大连理工大学 2013
[3]高盐废水的生物法处理研究[D]. 宋晶.大连工业大学 2010
[4]A/O工艺处理高盐度废水的研究[D]. 张勇.青岛大学 2008
本文编号：3259765
【文章来源】：福建农林大学福建省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１?２０１６年全国地表水水质状况（中国环境状况公报，２０１７）??Ｆｉｇ．?１－１?Ｐｒｏｆｉｌｅ?ｏｆ?ｑｕａｌｉｔｙ?ｏｆ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｗａｔｅｒ?ｉｎ?Ｃｈｉｎａ?２０１６??（Ｍｉｎｉｓｔｒｙ?ｏｆ?Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ?Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?Ｃｈｉｎａ，?２０１７）??
?菌在缺氧情况下将亚硝酸盐或者硝酸盐经过还原反应生成氮气的生物过程［１９］，??如图１－２所示。??硝化－反硝化??氨氧化菌?亚硝酸氧化菌?反硝化菌??ＮＨ４＋－Ｎ?ｎｏ２－－ｎ?ｎｏ３－－ｎ?Ｎ２??厌氧氨氧化菌??厌氧氨氧化?短程硝化－反硝化??图１－２生物法脱氮过程［１９］??Ｆｉｇ．?１－２?Ｎｉｔｒｏｇｅｎ?ｒｅｍｏｖａｌ?ｐｒｏｇｒｅｓｓ?ｗｉｔｈ?ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ?ｍｅｔｈｏｄｓ１１９１??通过借助一些代谢细菌在具有较高的生物活性转化下，将水体中大量的氨氮??成分转化为硝酸盐和氮气等物质，能够有效降低对水体的危害，同时保障了水中??动植物的存活率［１８］。由于微生物的耐盐性差，而且微生物承受的渗透压是一定??的，过高会致使微生物细胞的生长繁殖受阻甚至致死。因此，改进生物脱氮的工??艺流程一直是近年来的研究热点。??Ａ／０法是前置的缺氧／好氧工艺，该工艺具有流程简单，耐冲击负荷性强和??降解有机物的效果好的特点。张勇将模拟的５０％海水通过Ａ７０工艺连续处理，??随着水力停留时间（ＨＲＴ）增加和ｐＨ值提升，水体氨氮浓度降低，若与此同时??增大污泥的回流比
?｜ｌ＿ｓ???Ｃ／Ｎ比下对Ｅ－Ａｎａｍｍｏｘ产电性能产电性能、氨氧化过程和微生物群落的影响。??１．６．３不同电位对Ｅ－Ａｎａｍｍｏｘ的影响??探究不同电位对电活性厌氧氨氧化生物膜的影响。将前期培养好的电活性生??物膜置于密闭性良好的厌氧瓶内，构建三电极体系，设置不同初始电位（〇．〇?Ｖ，０．２??Ｖ，０．４?Ｖ，０．６?Ｖ），定期进行须Ｉ汽（Ｎ２，?Ｎ２０），以及其他氮素相关指标的测定（ＮＯｆ，??Ｎ〇３－，ＮＨ４＋），观察不同电极电位对Ｅ－Ａｎａｍｍｏｘ产电性能产电性能、氨氧化过??程和微生物群落的影响。??１．７本研究的方案??如图］－２所示，本研究论文的主要技术路线如下：??
【参考文献】：
期刊论文
[1]城市污水氮污染排放特征及来源探讨——以北京市海淀区为例[J]. 李彦旻,冼超凡,徐刚,欧阳志云. 环境科学学报. 2017(01)
[2]北方城市天然降雨中氨氮污染特征研究[J]. 张静,周玉文,王中正,刘春,赵树旗,李伟. 环境科学与技术. 2016(06)
[3]重庆西部红层浅层地下水中“三氮”污染现状及影响因素分析[J]. 赵丽,张韵,张丹,郭劲松,敖亮. 环境污染与防治. 2016(06)
[4]改进型A/O生物膜工艺在油田污水达标外排中的应用[J]. 张敏,宋昭峥,孙珊珊,张志勇,穆红岩,李永峰,张忠智. 环境工程学报. 2016(03)
[5]哈尔滨市阿城区地下水氨氮污染现状及成因分析研究[J]. 蒋本超,戚秀云,王鼎震. 环境科学与管理. 2015(12)
[6]厌氧铵氧化过程中关键酶及相关分子标记在生态学研究中的应用进展[J]. 白刃,贺纪正,沈菊培,陈新,张丽梅. 生态学报. 2016(13)
[7]海河流域河流氮污染特征及其演变趋势[J]. 荣楠,单保庆,林超,郭勇,赵钰,朱晓磊. 环境科学学报. 2016(02)
[8]基于厌氧氨氧化的城市污水处理厂能耗分析[J]. 彭永臻,邵和东,杨延栋,张树军,甘一萍,张亮. 北京工业大学学报. 2015(04)
[9]离子交换树脂对高浓度氨氮废水的吸附研究[J]. 罗圣熙,杨春平,龙智勇,罗肃霜,吕黎,何闪英. 环境科学学报. 2015(08)
[10]“鱼·菜·菌”生态养殖模式氮磷转化及去除效果分析[J]. 薛凌展. 亚热带资源与环境学报. 2014(04)
博士论文
[1]厌氧氨氧化关键技术及其机理的研究[D]. 丁爽.浙江大学 2014
[2]微生物燃料电池同步脱氮产电性能及机理研究[D]. 张吉强.浙江大学 2014
[3]柚皮基活性炭制备及吸附应用机理研究[D]. 张华.广西大学 2013
硕士论文
[1]预培养硝化细菌强化超滤工艺处理季节性突发氨氮污染研究[D]. 吴晓波.哈尔滨工业大学 2014
[2]ANAMMOX生物膜反应器脱氮性能研究[D]. 万劢.大连理工大学 2013
[3]高盐废水的生物法处理研究[D]. 宋晶.大连工业大学 2010
[4]A/O工艺处理高盐度废水的研究[D]. 张勇.青岛大学 2008
本文编号：3259765
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