富铁填料除磷与强化A/O生物脱氮试验研究
发布时间：2022-02-26 07:41
城镇生活污水的脱氮除磷是当前环保工作的一个主要任务。采用A/O工艺处理城镇生活污水较为常见,但A/O工艺存在两个典型问题:DO矛盾、除磷性能差。研究试着在技术可行、经济合理的条件下同时解决之。试验首先优化A/O反应器运行参数,并通过设置脱氧除磷滤柱,对比研究ROP-A/O反应器与A/O反应器的除磷脱氮效能,进而研究富铁填料在ROP-A/O反应器化学除磷与强化生物脱氮中的作用机理及对活性污泥微生物群落多样性的影响。A/O反应器最佳工况:RS:50%,SRT:16d,RW:200%。稳定运行条件下SV30为20.6%,MLSS为2562mg/L,SVI为80.7,进水COD、NH4+-N、TN、TP浓度分别为371.2mg/L、60.93mg/L、59.53mg/L、4.76mg/L时,去除率分别达到92.2%、99.0%、57.1%、32.9%,出水浓度分别为28.8mg/L、0.63mg/L、25.50mg/L、3.18mg/L。富铁填料通过电化学作用产生Fe3+,Fe3+能够改善活性污泥的凝聚沉降性能,且能够降低污泥比阻,改善污泥脱水性能。...
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 水体富营养化及其治理
1.1.1 水体富营养化及其危害
1.1.2 水体中N、P来源
1.1.3 城市污水处理现状
1.2 生物脱氮除磷技术
1.2.1 生物脱氮技术
1.2.2 生物除磷技术
1.3 其它脱氮除磷技术
1.3.1 物理化学脱氮技术
1.3.2 新型生物脱氮技术
1.3.3 化学除磷技术
1.3.4 反硝化除磷技术
1.4 A/O污水生物处理技术
1.4.1 A/O技术原理
1.4.2 A/O技术特点
1.5 富铁填料在污水处理中的作用
1.5.1 电化学作用
1.5.2 混凝作用
1.5.3 吸附截留作用
1.5.4 还原作用
2 试验概况
2.1 研究目的与意义
2.1.1 研究目的
2.1.2 研究意义
2.2 研究内容与技术路线
2.2.1 研究内容
2.2.2 创新点
2.2.3 技术路线
2.3 ROP-A/O工艺流程与试验装置
2.3.1 ROP-A/O工艺流程
2.3.2 ROP-A/O试验装置
2.4 试验材料与水质情况
2.4.1 试验材料
2.4.2 试验水质
2.5 分析方法与标准曲线
2.5.1 分析方法
2.5.2 标准曲线
2.6 A/O工艺质点简图分析及有关去除率的计算
2.6.1 A/O工艺质点简图分析
2.6.2 有关去除率的计算
2.7 微生物群落多样性分析试验流程与生物信息分析流程
2.7.1 MiSeq测序实验流程
2.7.2 生物信息分析流程
3 A/O工艺脱氮除磷效能试验条件优化
3.1 污泥回流比（R_S）的选择
3.1.1 R_S对好氧反应器中污泥性能的影响
3.1.2 R_S对COD去除效能影响
3.1.3 R_S对NH_4~+-N去除效能影响
3.1.4 R_S对TN去除效能影响
3.1.5 R_S对TP去除效能影响
3.2 污泥龄（SRT）的选择
3.2.1 SRT对好氧反应器中污泥性能的影响
3.2.2 SRT对COD去除效能影响
3.2.3 SRT对NH_4~+-N去除效能影响
3.2.4 SRT对TN去除效能影响
3.2.5 SRT对TP去除效能影响
3.3 硝化液回流比（RW）的选择
3.3.1 RW对好氧反应器中污泥性能的影响
3.3.2 RW对COD去除效能影响
3.3.3 RW对NH_4~+-N去除效能影响
3.3.4 RW对TN去除效能影响
3.3.5 RW对TP去除效能影响
3.4 本章小结
4 RW对ROP-A/O与A/O工艺污染物去除效能影响对比研究
4.1 ROP-A/O与A/O好氧反应器中污泥性能差异
4.2 亚硝化细菌与硝化细菌计数结果
4.3 RW对ROP-A/O与A/O工艺污染物去除效能影响对比研究
4.3.1 对COD去除效能影响
4.3.2 对NH_4~+-N去除效能影响
4.3.3 对TN去除效能影响
4.3.4 对TP去除效能影响
4.4 微生物镜检结果
4.5 不同R_W工况下ROP-A/O反应器TFe、DO、TP沿程变化趋势研究
4.5.1 TFe浓度沿程变化趋势
4.5.2 DO浓度沿程变化趋势
4.5.3 TP去除效果沿程变化趋势
4.6 本章小结
5 ROP-A/O工艺与A/O工艺污染物去除效能对比研究
5.1 ROP-A/O工艺与A/O工艺好氧反应器污泥性能对比研究
5.1.1 好氧反应器中活性污泥性能对比
5.1.2 好氧反应器活性污泥比阻对比
5.2 亚硝化细菌与硝化细菌计数结果
5.3 ROP-A/O工艺与A/O工艺污染物去除效能对比研究
5.3.1 COD去除效能对比
5.3.2 NH_4~+-N去除效能对比
5.3.3 TN去除效能对比
5.3.4 TP去除效能对比
5.4 TFe、DO、TP浓度沿程变化趋势（对比）研究
5.4.1 TFe浓度沿程变化
5.4.2 DO浓度沿程变化对比
5.4.3 TP浓度沿程变化对比
5.5 本章小结
6 Fe~(3+)对活性污泥微生物群落多样性的影响研究
6.1 活性污泥培养
6.2 DNA质检与PCR扩增结果
6.2.1 DNA质检结果
6.2.2 PCR扩增结果
6.3 活性污泥微生物群落多样性分析基础分析
6.3.1 优化序列统计
6.3.2 OTU聚类
6.3.3 分类学分析
6.3.4 多样性指数
6.3.5 稀释性曲线
6.3.6 Shannon-Wiener曲线
6.4 活性污泥微生物群落多样性分析高级分析
6.4.1 Rank-Abundance曲线
6.4.2 OTU分布Venn图
6.4.3 PCA分析与PCoA分析
6.4.4 群落结构组分图Ⅰ
6.4.5 群落Heatmap图
6.5 本章小结
7 结论与建议
7.1 结论
7.2 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]Miseq测序分析活性污泥系统中细菌群落的动态变化[J]. 闻韵,王晓慧,林常青. 环境工程学报. 2015(11)
[2]高通量测序技术在水环境微生物群落多样性中的应用[J]. 王绍祥,杨洲祥,孙真,刘燕,汪成伟,荆毓航. 化学通报. 2014(03)
[3]改性海绵铁除氧影响因素与机理研究[J]. 徐波,贾铭椿. 材料工程. 2013(10)
[4]用于PCR扩增的细菌DNA提取方法比较[J]. 冯广达,陈美标,羊宋贞,朱红惠. 华南农业大学学报. 2013(03)
[5]Eutrophication development and its key regulating factors in a water-supply reservoir in North China[J]. Liping Wang,Lusan Liu,Binghui Zheng. Journal of Environmental Sciences. 2013(05)
[6]不同混凝剂对污泥脱水性能的影响研究[J]. 牛美青,张伟军,王东升,徐孝雅,段晋明. 环境科学学报. 2012(09)
[7]高通量测序技术及其应用[J]. 王兴春,杨致荣,王敏,李玮,李生才. 中国生物工程杂志. 2012(01)
[8]多段进水A/O生物膜工艺运行性能的研究[J]. 胡博,赵剑强,陈莹,华立娜,毛鹤群. 中国环境科学. 2011(10)
[9]高铁酸钾对微生物生长及污泥理化特性的影响[J]. 蓝惠霞,刘晓凤,王乐乐,陈元彩. 中国环境科学. 2011(08)
[10]红斑顠体虫在活性污泥中的生长特性研究[J]. 艾翠玲,蔡丽云. 环境污染与防治. 2011(08)
博士论文
[1]典型海域微生物群落结构及其生物地球化学意义[D]. 刘吉文.中国海洋大学 2014
[2]厌氧氨氧化工艺特性与控制技术的研究[D]. 唐崇俭.浙江大学 2011
[3]新疆与西藏地区细菌多样性分析及四个潜在新种的多相分类学研究[D]. 唐雅丽.武汉大学 2009
[4]反硝化聚磷菌特性与反硝化除磷工艺研究[D]. 鲍林林.哈尔滨工业大学 2008
硕士论文
[1]茅台地区赤水河水体微生物多样性分析[D]. 谭旭.北京化工大学 2014
[2]生物海绵铁在好氧除磷过程中的理论研究[D]. 李正.兰州交通大学 2014
[3]光合细菌对富营养化水体脱氮除磷研究[D]. 龙波.西南交通大学 2013
[4]芝麻香型白酒酿造微生物多样性分析[D]. 徐泽江.浙江理工大学 2012
[5]废水化学除磷的试验、理论与应用研究[D]. 徐丰果.广东工业大学 2003
本文编号：3644248
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 水体富营养化及其治理
1.1.1 水体富营养化及其危害
1.1.2 水体中N、P来源
1.1.3 城市污水处理现状
1.2 生物脱氮除磷技术
1.2.1 生物脱氮技术
1.2.2 生物除磷技术
1.3 其它脱氮除磷技术
1.3.1 物理化学脱氮技术
1.3.2 新型生物脱氮技术
1.3.3 化学除磷技术
1.3.4 反硝化除磷技术
1.4 A/O污水生物处理技术
1.4.1 A/O技术原理
1.4.2 A/O技术特点
1.5 富铁填料在污水处理中的作用
1.5.1 电化学作用
1.5.2 混凝作用
1.5.3 吸附截留作用
1.5.4 还原作用
2 试验概况
2.1 研究目的与意义
2.1.1 研究目的
2.1.2 研究意义
2.2 研究内容与技术路线
2.2.1 研究内容
2.2.2 创新点
2.2.3 技术路线
2.3 ROP-A/O工艺流程与试验装置
2.3.1 ROP-A/O工艺流程
2.3.2 ROP-A/O试验装置
2.4 试验材料与水质情况
2.4.1 试验材料
2.4.2 试验水质
2.5 分析方法与标准曲线
2.5.1 分析方法
2.5.2 标准曲线
2.6 A/O工艺质点简图分析及有关去除率的计算
2.6.1 A/O工艺质点简图分析
2.6.2 有关去除率的计算
2.7 微生物群落多样性分析试验流程与生物信息分析流程
2.7.1 MiSeq测序实验流程
2.7.2 生物信息分析流程
3 A/O工艺脱氮除磷效能试验条件优化
3.1 污泥回流比（R_S）的选择
3.1.1 R_S对好氧反应器中污泥性能的影响
3.1.2 R_S对COD去除效能影响
3.1.3 R_S对NH_4~+-N去除效能影响
3.1.4 R_S对TN去除效能影响
3.1.5 R_S对TP去除效能影响
3.2 污泥龄（SRT）的选择
3.2.1 SRT对好氧反应器中污泥性能的影响
3.2.2 SRT对COD去除效能影响
3.2.3 SRT对NH_4~+-N去除效能影响
3.2.4 SRT对TN去除效能影响
3.2.5 SRT对TP去除效能影响
3.3 硝化液回流比（RW）的选择
3.3.1 RW对好氧反应器中污泥性能的影响
3.3.2 RW对COD去除效能影响
3.3.3 RW对NH_4~+-N去除效能影响
3.3.4 RW对TN去除效能影响
3.3.5 RW对TP去除效能影响
3.4 本章小结
4 RW对ROP-A/O与A/O工艺污染物去除效能影响对比研究
4.1 ROP-A/O与A/O好氧反应器中污泥性能差异
4.2 亚硝化细菌与硝化细菌计数结果
4.3 RW对ROP-A/O与A/O工艺污染物去除效能影响对比研究
4.3.1 对COD去除效能影响
4.3.2 对NH_4~+-N去除效能影响
4.3.3 对TN去除效能影响
4.3.4 对TP去除效能影响
4.4 微生物镜检结果
4.5 不同R_W工况下ROP-A/O反应器TFe、DO、TP沿程变化趋势研究
4.5.1 TFe浓度沿程变化趋势
4.5.2 DO浓度沿程变化趋势
4.5.3 TP去除效果沿程变化趋势
4.6 本章小结
5 ROP-A/O工艺与A/O工艺污染物去除效能对比研究
5.1 ROP-A/O工艺与A/O工艺好氧反应器污泥性能对比研究
5.1.1 好氧反应器中活性污泥性能对比
5.1.2 好氧反应器活性污泥比阻对比
5.2 亚硝化细菌与硝化细菌计数结果
5.3 ROP-A/O工艺与A/O工艺污染物去除效能对比研究
5.3.1 COD去除效能对比
5.3.2 NH_4~+-N去除效能对比
5.3.3 TN去除效能对比
5.3.4 TP去除效能对比
5.4 TFe、DO、TP浓度沿程变化趋势（对比）研究
5.4.1 TFe浓度沿程变化
5.4.2 DO浓度沿程变化对比
5.4.3 TP浓度沿程变化对比
5.5 本章小结
6 Fe~(3+)对活性污泥微生物群落多样性的影响研究
6.1 活性污泥培养
6.2 DNA质检与PCR扩增结果
6.2.1 DNA质检结果
6.2.2 PCR扩增结果
6.3 活性污泥微生物群落多样性分析基础分析
6.3.1 优化序列统计
6.3.2 OTU聚类
6.3.3 分类学分析
6.3.4 多样性指数
6.3.5 稀释性曲线
6.3.6 Shannon-Wiener曲线
6.4 活性污泥微生物群落多样性分析高级分析
6.4.1 Rank-Abundance曲线
6.4.2 OTU分布Venn图
6.4.3 PCA分析与PCoA分析
6.4.4 群落结构组分图Ⅰ
6.4.5 群落Heatmap图
6.5 本章小结
7 结论与建议
7.1 结论
7.2 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]Miseq测序分析活性污泥系统中细菌群落的动态变化[J]. 闻韵,王晓慧,林常青. 环境工程学报. 2015(11)
[2]高通量测序技术在水环境微生物群落多样性中的应用[J]. 王绍祥,杨洲祥,孙真,刘燕,汪成伟,荆毓航. 化学通报. 2014(03)
[3]改性海绵铁除氧影响因素与机理研究[J]. 徐波,贾铭椿. 材料工程. 2013(10)
[4]用于PCR扩增的细菌DNA提取方法比较[J]. 冯广达,陈美标,羊宋贞,朱红惠. 华南农业大学学报. 2013(03)
[5]Eutrophication development and its key regulating factors in a water-supply reservoir in North China[J]. Liping Wang,Lusan Liu,Binghui Zheng. Journal of Environmental Sciences. 2013(05)
[6]不同混凝剂对污泥脱水性能的影响研究[J]. 牛美青,张伟军,王东升,徐孝雅,段晋明. 环境科学学报. 2012(09)
[7]高通量测序技术及其应用[J]. 王兴春,杨致荣,王敏,李玮,李生才. 中国生物工程杂志. 2012(01)
[8]多段进水A/O生物膜工艺运行性能的研究[J]. 胡博,赵剑强,陈莹,华立娜,毛鹤群. 中国环境科学. 2011(10)
[9]高铁酸钾对微生物生长及污泥理化特性的影响[J]. 蓝惠霞,刘晓凤,王乐乐,陈元彩. 中国环境科学. 2011(08)
[10]红斑顠体虫在活性污泥中的生长特性研究[J]. 艾翠玲,蔡丽云. 环境污染与防治. 2011(08)
博士论文
[1]典型海域微生物群落结构及其生物地球化学意义[D]. 刘吉文.中国海洋大学 2014
[2]厌氧氨氧化工艺特性与控制技术的研究[D]. 唐崇俭.浙江大学 2011
[3]新疆与西藏地区细菌多样性分析及四个潜在新种的多相分类学研究[D]. 唐雅丽.武汉大学 2009
[4]反硝化聚磷菌特性与反硝化除磷工艺研究[D]. 鲍林林.哈尔滨工业大学 2008
硕士论文
[1]茅台地区赤水河水体微生物多样性分析[D]. 谭旭.北京化工大学 2014
[2]生物海绵铁在好氧除磷过程中的理论研究[D]. 李正.兰州交通大学 2014
[3]光合细菌对富营养化水体脱氮除磷研究[D]. 龙波.西南交通大学 2013
[4]芝麻香型白酒酿造微生物多样性分析[D]. 徐泽江.浙江理工大学 2012
[5]废水化学除磷的试验、理论与应用研究[D]. 徐丰果.广东工业大学 2003
本文编号：3644248
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/3644248.html
