外源保护剂在高盐废水污泥驯化阶段的影响研究

发布时间：2017-08-16 22:00

  本文关键词：外源保护剂在高盐废水污泥驯化阶段的影响研究

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【摘要】：高盐废水来源广泛,成分复杂；因渗透胁迫或破坏微生物细胞膜的结构和体内酶活性,增加了高盐废水生物处理的难度。但已有研究表明,耐盐／嗜盐微生物在高盐环境中可以通过分泌和吸收相容性溶质来平衡细胞内外渗透压,从而缓解盐胁迫作用。本文即根据耐盐/嗜盐微生物的这一特性,拟通过SBR反应器,模拟高盐废水污泥驯化阶段,在逐步递增盐度的情况下,探讨不同外源保护剂对高盐废水中污泥活性的影响程度及其规律,以供高盐废水生物处理中调节系统稳定性做参考。通过对典型相容性溶质甜菜碱及其他多种外源保护剂的多周期对比试验研究,主要得出以下结论：(1)将普通污泥驯化至耐受10g/l的耐盐污泥过程中,1mM甜菜碱的一次性投加对改善系统TOC去除率虽然作用不明显,但对氨氮去除率的改善效果显著,可提高约15%左右,且具有一定的持续性。(2)以5g/l的Na+浓度梯度驯化普通污泥至耐盐污泥的过程中,当Na+浓度由0.05g/l逐渐增加为5g/1以及由5g/l逐渐增加为10g/l时,投加1mM的甜菜碱对系统影响不显著,甜菜碱主要被以含氮有机基质的形式利用,这与预备试验结果不同的原因是系统温度的差异带来的,说明系统温度对甜菜碱作用的发挥有着很大的影响。(3)当Na+浓度由10g/l逐渐增加为15g/l时,添加40mg/l的KCl能够有效促进氨氮的去除,且在90min内,氨氮的去除率就达到75%,比空白组提前90min；但由于曝气时间的补偿作用,导致周期间的改善作用未显现。(4)对比添加1mM海藻糖、甜菜碱、胆碱、L-脯氨酸、蔗糖及KCl作为保护剂所带来的系统污染物去除率差异,可以发现各保护剂均对盐度冲击有一定的缓解作用；从单个因素的污染物去除角度,各保护剂的促进效果表现出一定的差异性,但差异性不显著。(5)结合数学灰色关联度模型,在将有机物去除和脱氮除磷赋予一定的权重后进行综合评价。结果表明,将普通污泥驯化至耐10g/l耐盐污泥时各保护剂的促进效果由大到小依次为：KCl蔗糖海藻糖甜菜碱胆碱L-脯氨酸。在10g/l耐盐污泥基础上驯化至15g/l耐盐污泥,各保护剂促进效果依次为KClL-脯氨酸甜菜碱蔗糖胆碱海藻糖。(6)使用盐度范围在12g/l～16g/l的实际的肝素废水驯化普通污泥至耐盐污泥,同时添加KCl作为保护剂考察保护剂针对实际废水处理污泥驯化的有效性。结果表明,KCl对加速稳定氨氮的去除率有一定的促进作用,一次性添加可持续约10个周期。
【关键词】：外源保护剂 高盐废水 污泥驯化 灰色关联分析
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第1章 绪论12-27
• 1.1 高盐废水的来源及危害12-16
• 1.1.1 高盐废水的来源12-13
• 1.1.2 高盐废水的危害13-16
• 1.2 生物法处理高盐废水的机理16-22
• 1.2.1 高盐废水生物处理的可行性16-17
• 1.2.2 高盐废水生物处理的研究进展17-19
• 1.2.3 嗜盐菌/耐盐菌对盐度的适应机制19-22
• 1.3 外源保护剂种类及在高盐废水中的应用22-23
• 1.3.1 外源保护剂的种类22
• 1.3.2 外源保护剂在高盐废水中的应用22-23
• 1.4 课题的研究目的、内容与意义23-27
• 1.4.1 研究的目的和意义23
• 1.4.2 研究的内容23-24
• 1.4.3 研究思路及技术路线24-27
• 第2章 甜菜碱对高盐废水污泥活性的影响27-48
• 2.1 系统Na~+浓度增加为10g/l时甜菜碱对污泥活性的影响27-30
• 2.1.1 试验方案27-28
• 2.1.2 试验数据分析28-30
• 2.2 添加甜菜碱驯化耐盐污泥氨氮变化规律30-46
• 2.2.1 试验方案31-32
• 2.2.2 甜菜碱驯化耐盐污泥氨氮周期内变化规律32-42
• 2.2.3 甜菜碱驯化耐盐污泥氨氮周期间变化规律42-46
• 2.3 本章小结46-48
• 2.3.1 结论46-47
• 2.3.2 存在的问题47-48
• 第3章 不同外源保护剂对高盐废水污泥活性的影响48-62
• 3.1 试验设计48-49
• 3.1.1 试验的系统设置48-49
• 3.1.2 试验的运行参数49
• 3.2 Na~+浓度为10g/l时不同外源保护剂对污泥活性的影响49-55
• 3.2.1 Na~+浓度为10g/l时外源保护剂对TOC影响分析49-51
• 3.2.2 Na~+浓度为10g/l时外源保护剂对NH_3-N影响分析51-54
• 3.2.3 NaCl为10g/l时外源保护剂对PO_4~(3-)影响分析54-55
• 3.3 Na~+浓度为15g/l时不同外源保护剂对污泥活性的影响55-61
• 3.3.1 Na~+浓度为15g/l时外源保护剂对TOC影响分析55-57
• 3.3.2 Na~+浓度为15g/l时外源保护剂对NH_3-N影响分析57-60
• 3.3.3 Na~+浓度为15g/l时外源保护剂对PO_4~(3-)影响分析60-61
• 3.4 本章小结61-62
• 3.4.1 结论61
• 3.4.2 存在的问题61-62
• 第4章 各保护剂作用效果的数学分析62-70
• 4.1 基于模糊理论的灰色关联分析法62-64
• 4.2 灰色关联度模型分析各保护剂的作用效果64-65
• 4.3 添加KCl对驯化肝素废水活性污泥的影响65-68
• 4.3.1 肝素废水的处理现状66
• 4.3.2 添加KCl驯化肝素废水活性污泥试验方案66-67
• 4.3.3 添加KCl驯化肝素废水活性污泥试验结果分析67-68
• 4.4 本章小结68-70
• 4.4.1 结论68-69
• 4.4.2 存在的问题69-70
• 结论70-72
• 致谢72-73
• 参考文献73-77
• 附录177-79
• 附录279-80

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本文编号：685706