热碱解-水解处理剩余污泥的效果及四环素类抗性基因的变化研究
发布时间：2023-08-08 20:48
城市污水处理厂剩余污泥中含有大量蛋白质、糖类等有机物,具有潜在的利用价值。从剩余污泥中回收碳源,用于污水生物脱氮,既可使污泥减量,又可补偿污水处理厂的运行费用。抗生素抗性基因作为一种新型的环境污染物,大量累积在污水处理厂污泥中,具有潜在的生物风险。本文提出热碱解-水解剩余污泥处理工艺,考察了热碱解预处理对剩余污泥的破胞效果,考察了pH、反应时间和温度对污泥破胞的影响,以确定最适热碱解预处理条件。热碱解后,进一步对污泥进行水解,确定了获取挥发性脂肪酸的最适水解水力停留时间,阐释了水解过程的物质转化情况,讨论了热碱解-水解剩余污泥物质的利用及可行性;并进一步探究了热碱解预处理和水解过程污泥中的抗生素抗性基因浓度和丰度的变化,以及微生物群落的变化,初步评价热碱解-水解处理剩余污泥的生物风险。得到主要研究结果如下:(1)由单因素热碱解实验得出,最适的热碱解条件为:初始pH 11,反应时间1 h,温度70℃。在此条件下,热碱解剩余污泥上清液中SCOD、TP、TN、氨氮、蛋白质和糖类的浓度分别为11159.4 mg/L,491.1 mg/L,878.8 mg/L,169.1 mg/L,752.6 ...
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 剩余污泥的来源及性质
1.2 剩余污泥碱解技术研究进展
1.2.1 热解
1.2.2 碱解
1.2.3 热碱解
1.3 剩余污泥水解技术研究进展
1.3.1 污泥代谢产酸的原理
1.3.2 污泥发酵产酸的微生物学机理
1.3.3 水解产酸阶段的影响因素
1.4 热碱解-水解联合工艺处理剩余污泥研究现状
1.5 剩余污泥处理过程抗性基因的研究进展
1.5.1 环境中抗生素的来源及迁移转化
1.5.2 环境中抗性基因的来源及传播
1.5.3 剩余污泥处理过程抗性基因研究进展
1.6 研究目标及研究内容
1.6.1 研究目标
1.6.2 研究构思
1.6.3 主要研究内容
第二章 热碱解处理剩余污泥的效果
2.1 材料与方法
2.1.1 供试污泥
2.1.2 药品与仪器
2.1.3 实验方法
2.1.4 主要指标及分析方法
2.1.5 数据处理方法
2.2 结果与讨论
2.2.1 随反应进程的剩余污泥碱解破胞效果
2.2.2 pH对剩余污泥碱解破胞的影响
2.2.3 温度对剩余污泥热解破胞的影响
2.2.4 温度对剩余污泥热碱解破胞的影响
2.2.5 热碱解处理剩余污泥的适宜工艺条件及效果
2.3 本章小结
第三章 热碱解-水解工艺处理剩余污泥的研究
3.1 材料与方法
3.1.1 供试污泥
3.1.2 实验药品与仪器
3.1.3 实验方法
3.1.4 主要指标及分析方法
3.1.5 数据处理方法
3.2 结果与讨论
3.2.1 水解过程中pH和ORP的变化
3.2.2 污泥水解效果
3.2.3 水解过程中物质的转化情况
3.2.4 热碱解-水解处理剩余污泥的机理及物质可利用性
3.3 本章小结
第四章 热碱解-水解过程抗性基因及微生物群落的变化
4.1 材料与方法
4.1.1 供试污泥
4.1.2 试剂盒和试剂
4.1.3 常用溶剂
4.1.4 实验方法
4.2 结果与讨论
4.2.1 热碱解处理剩余污泥过程抗性基因的变化特点
4.2.2 水解过程中抗性基因的变化特点
4.2.3 抗性基因的相关性分析
4.2.4 热碱解-水解过程中微生物群落结构的变化
4.2.5 微生物群落结构变化及与抗性基因变化的相关性
4.2.6 水解过程KEEG代谢通路分析
4.2.7 水解过程COG功能基因分析
4.3 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文
致谢
附件
本文编号：3840455
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 剩余污泥的来源及性质
1.2 剩余污泥碱解技术研究进展
1.2.1 热解
1.2.2 碱解
1.2.3 热碱解
1.3 剩余污泥水解技术研究进展
1.3.1 污泥代谢产酸的原理
1.3.2 污泥发酵产酸的微生物学机理
1.3.3 水解产酸阶段的影响因素
1.4 热碱解-水解联合工艺处理剩余污泥研究现状
1.5 剩余污泥处理过程抗性基因的研究进展
1.5.1 环境中抗生素的来源及迁移转化
1.5.2 环境中抗性基因的来源及传播
1.5.3 剩余污泥处理过程抗性基因研究进展
1.6 研究目标及研究内容
1.6.1 研究目标
1.6.2 研究构思
1.6.3 主要研究内容
第二章 热碱解处理剩余污泥的效果
2.1 材料与方法
2.1.1 供试污泥
2.1.2 药品与仪器
2.1.3 实验方法
2.1.4 主要指标及分析方法
2.1.5 数据处理方法
2.2 结果与讨论
2.2.1 随反应进程的剩余污泥碱解破胞效果
2.2.2 pH对剩余污泥碱解破胞的影响
2.2.3 温度对剩余污泥热解破胞的影响
2.2.4 温度对剩余污泥热碱解破胞的影响
2.2.5 热碱解处理剩余污泥的适宜工艺条件及效果
2.3 本章小结
第三章 热碱解-水解工艺处理剩余污泥的研究
3.1 材料与方法
3.1.1 供试污泥
3.1.2 实验药品与仪器
3.1.3 实验方法
3.1.4 主要指标及分析方法
3.1.5 数据处理方法
3.2 结果与讨论
3.2.1 水解过程中pH和ORP的变化
3.2.2 污泥水解效果
3.2.3 水解过程中物质的转化情况
3.2.4 热碱解-水解处理剩余污泥的机理及物质可利用性
3.3 本章小结
第四章 热碱解-水解过程抗性基因及微生物群落的变化
4.1 材料与方法
4.1.1 供试污泥
4.1.2 试剂盒和试剂
4.1.3 常用溶剂
4.1.4 实验方法
4.2 结果与讨论
4.2.1 热碱解处理剩余污泥过程抗性基因的变化特点
4.2.2 水解过程中抗性基因的变化特点
4.2.3 抗性基因的相关性分析
4.2.4 热碱解-水解过程中微生物群落结构的变化
4.2.5 微生物群落结构变化及与抗性基因变化的相关性
4.2.6 水解过程KEEG代谢通路分析
4.2.7 水解过程COG功能基因分析
4.3 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文
致谢
附件
本文编号：3840455
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/3840455.html
