3DBER-S工艺深度脱氮除磷效果的优化及其微生物群落分析
发布时间：2024-02-29 00:59
随着我国水资源形势越来越严峻,水资源严重短缺以及河湖等水体污染严重的现状正在受到人们的重视。为缓解我国水资源目前面临的难题,众多研究学者纷纷提出了各种不同的污水处理技术,然而大部分的工艺经过对污水的初步处理之后,出水中依然含有一定浓度的硝酸盐氮和磷等污染物质。这些物质的存在对人类以及动植物的生存形成了潜在的危害,且难以继续处理。本文针对类似于污水处理厂出水等C/N较低的水体深度脱氮除磷较难的问题,采用三维电极生物膜法(3DBER)进行了脱氮效果的研究,具有较高的实际应用价值。本文首先通过单因素实验分析了电流、HRT、C/N对3DBER系统脱氮除磷效果的影响。结果表明,当HRT=8h,I=20mA,C/N=2时,3DBER系统对N03--N和P去除率的最高去除率分别到了 99%和94%。此外,当电流增大、HRT减小、C/N降低时,出水NO2--N浓度明显增大。然后本文着重通过加入硫自养反硝化对3DBER系统脱氮效果进行优化。并研究了 S/N对3DBER-S系统脱氮效果的影响。结果表明,S/N从0.5增大到2的过程中,N03--N去除率从86%增加到了 97%,出水NO2--N浓度降低到0...
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
学位论文数据集
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.1.1 水体中硝氮来源
1.1.2 水体中硝氮的危害
1.1.3 水体中硝氮污染现状
1.2 硝氮去除研究进展
1.2.1 物化技术
1.2.2 传统生物反硝化脱氮
1.2.3 低C/N废水的生物脱氮方法
1.3 电极生物膜法研究进展
1.3.1 电极生物膜法优势
1.3.2 电极生物膜法研究现状
1.4 硫自养反硝化研究进展
1.4.1 硫自养反硝化原理
1.4.2 硫自养反硝化工艺研究进展
1.5 海绵铁电凝聚除磷的应用
1.6 Cl-对脱氮效果影响的研究
1.7 研究内容
1.8 技术路线
第二章 3DBER工艺影响因素的研究
2.1 实验装置
2.2 基本原理
2.3 材料和方法
2.3.1 分析仪器
2.3.2 实验水质
2.3.3 实验方法
2.4 实验测定指标及方法
2.4.1 硝酸盐氮的测定
2.4.2 亚硝酸盐氮的测定
2.5 实验结果
2.5.1 微电流梯度驯化
2.5.2 HRT对3DBER系统脱氮除磷效果的影响
2.5.3 电流对3DBER系统脱氮除磷效果的影响
2.5.4 C/N对3DBER系统脱氮除磷效果的影响
2.6 本章小结
第三章 3DBER-S系统最佳条件优化
3.1 3DBER-S工艺原理
3.2 实验水质和方法
3.2.1 进水水质特征
3.2.2 实验方法
3.2.3 硫酸根离子的测定
3.3 S/N对3DBER-S系统脱氮效果的影响
3.4 正交试验设置
3.5 实验结果及分析
3.5.1 3DBER-S对硝氮去除效果分析
3.5.2 3DBER-S对亚硝氮去除效果分析
3.5.3 3DBER-S对氨氮去除效果分析
3.6 本章小结
第四章 C1-对3DBER-S工艺脱氮效果的优化
4.1 实验原理
4.2 实验水质
4.3 实验方法
4.4 C1-对3DBER-S系统的性能优化
4.4.1 C1-对3DBER-S系统硝氮去除效果的影响
4.4.2 C1-对3DBER-S系统亚硝氮去除效果的影响
4.4.3 C1-对3DBER-S系统氨氮去除效果的影响
4.5 电流对3DBER-S-C1-脱氮效果的影响
4.5.1 电流对3DBER-S-C1-硝氮去除率的影响
4.5.2 电流对3DBER-S-C1-亚硝氮去除效果的影响
4.5.3 电流对3DBER-S-C1-氨氮去除效果的影响
4.7 本章小结
第五章 3DBER-S系统中微生物群落结构分析
5.1 样品采集和检测
5.1.1 样品采集
5.1.2 实验仪器和试剂
5.1.3 DNA提取及PCR扩增
5.1.4 Miseq测序
5.2 实验方法
5.3 微生物群落的多样性分析
5.3.1 稀释性曲线和Shannon曲线分析
5.3.2 群落结构的指数分析
5.3.3 不同样本的相似性分析
5.3.4 微生物分类学分析
5.4 微生物群落差异性分析
5.4.1 门水平差异性分析
5.4.2 纲水平差异性分析
5.4.3 不同阶段属丰度的变化
5.4.4 阴阳极生物膜属水平差异性分析
5.5 主要反硝化菌群的分布特征
5.6 本章小结
第六章 结论和展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
导师和作者简介
专业学位硕士研究生学位论文答辩委员会决议书
本文编号：3914244
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
学位论文数据集
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.1.1 水体中硝氮来源
1.1.2 水体中硝氮的危害
1.1.3 水体中硝氮污染现状
1.2 硝氮去除研究进展
1.2.1 物化技术
1.2.2 传统生物反硝化脱氮
1.2.3 低C/N废水的生物脱氮方法
1.3 电极生物膜法研究进展
1.3.1 电极生物膜法优势
1.3.2 电极生物膜法研究现状
1.4 硫自养反硝化研究进展
1.4.1 硫自养反硝化原理
1.4.2 硫自养反硝化工艺研究进展
1.5 海绵铁电凝聚除磷的应用
1.6 Cl-对脱氮效果影响的研究
1.7 研究内容
1.8 技术路线
第二章 3DBER工艺影响因素的研究
2.1 实验装置
2.2 基本原理
2.3 材料和方法
2.3.1 分析仪器
2.3.2 实验水质
2.3.3 实验方法
2.4 实验测定指标及方法
2.4.1 硝酸盐氮的测定
2.4.2 亚硝酸盐氮的测定
2.5 实验结果
2.5.1 微电流梯度驯化
2.5.2 HRT对3DBER系统脱氮除磷效果的影响
2.5.3 电流对3DBER系统脱氮除磷效果的影响
2.5.4 C/N对3DBER系统脱氮除磷效果的影响
2.6 本章小结
第三章 3DBER-S系统最佳条件优化
3.1 3DBER-S工艺原理
3.2 实验水质和方法
3.2.1 进水水质特征
3.2.2 实验方法
3.2.3 硫酸根离子的测定
3.3 S/N对3DBER-S系统脱氮效果的影响
3.4 正交试验设置
3.5 实验结果及分析
3.5.1 3DBER-S对硝氮去除效果分析
3.5.2 3DBER-S对亚硝氮去除效果分析
3.5.3 3DBER-S对氨氮去除效果分析
3.6 本章小结
第四章 C1-对3DBER-S工艺脱氮效果的优化
4.1 实验原理
4.2 实验水质
4.3 实验方法
4.4 C1-对3DBER-S系统的性能优化
4.4.1 C1-对3DBER-S系统硝氮去除效果的影响
4.4.2 C1-对3DBER-S系统亚硝氮去除效果的影响
4.4.3 C1-对3DBER-S系统氨氮去除效果的影响
4.5 电流对3DBER-S-C1-脱氮效果的影响
4.5.1 电流对3DBER-S-C1-硝氮去除率的影响
4.5.2 电流对3DBER-S-C1-亚硝氮去除效果的影响
4.5.3 电流对3DBER-S-C1-氨氮去除效果的影响
4.7 本章小结
第五章 3DBER-S系统中微生物群落结构分析
5.1 样品采集和检测
5.1.1 样品采集
5.1.2 实验仪器和试剂
5.1.3 DNA提取及PCR扩增
5.1.4 Miseq测序
5.2 实验方法
5.3 微生物群落的多样性分析
5.3.1 稀释性曲线和Shannon曲线分析
5.3.2 群落结构的指数分析
5.3.3 不同样本的相似性分析
5.3.4 微生物分类学分析
5.4 微生物群落差异性分析
5.4.1 门水平差异性分析
5.4.2 纲水平差异性分析
5.4.3 不同阶段属丰度的变化
5.4.4 阴阳极生物膜属水平差异性分析
5.5 主要反硝化菌群的分布特征
5.6 本章小结
第六章 结论和展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
导师和作者简介
专业学位硕士研究生学位论文答辩委员会决议书
本文编号：3914244
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