石油炼化废水厌氧氨氧化脱氮技术研究

发布时间：2017-03-21 10:02

  本文关键词：石油炼化废水厌氧氨氧化脱氮技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在水处理领域的近几十年来,难降解有机废水的处理己成为难点与热点,且石油炼化废水是一类处理难度较大的工业废水。预处理-短程硝化-厌氧氨氧化技术在石油炼化废水处理上具有一定的实践应用价值,但国内外的相关研究较少,本课题研究了流量变化和反冲洗对于厌氧氨氧化细菌混培物的包埋生物活性填料和菌块脱氮性能的影响;厌氧氨氧化-反硝化细菌混培物处理石油炼化废水的可行性;运用现代分子生物学技术如PCR-MPN和MiSeq高通量测序,研究石油炼化废水处理过程中对细菌混培物脱氮能力和菌群的影响。本课题的主要研究成果如下:细菌混培物菌块对流量的变化比包埋生物活性炭生物填料敏感;反冲洗后可明显提高NH4+-N、NO2--N和TN去除负荷和去除效率,但频繁的反冲洗可能导致包埋体间形成的微环境破坏和新生长的细菌丢失;驯化过程中厌氧氨氧化细菌比反硝化细菌对于石油炼化废水毒性的作用更敏感;混培菌的耦合、协同脱氮体系在一定程度上可有效地抵抗石油炼化废水高浓度COD、高毒性物质对于厌氧氨氧化生理、生化脱氮过程的负面影响;石油炼化废水对厌氧氨氧化细菌数量的影响为主,对反硝化细菌影响以细菌生化活性为主;驯化过程中石油炼化废水所含物质对于菌群物种总数、组成和多样性影响较大,而混培物菌群对毒性物质产生了一定的耐受性。
【关键词】：石油炼化废水 厌氧氨氧化 COD PCR-MPN MiSeq高通量测序
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X742
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-36
• 1.1 研究背景8-16
• 1.1.1 石油炼化废水来源及水质特点8-9
• 1.1.2 石化废水的危害9-10
• 1.1.3 石油炼化废水脱氮处理现状10-16
• 1.2 废水生物脱氮技术16-19
• 1.2.1 传统生物脱氮工艺16-17
• 1.2.2 新型生物脱氮工艺17-19
• 1.3 厌氧氨氧化脱氮工艺19-30
• 1.3.1 厌氧氨氧化的发现及反应机理19-22
• 1.3.2 厌氧氨氧化细菌及其特征22-24
• 1.3.3 厌氧氨氧化细菌系统发育24-25
• 1.3.4 厌氧氨氧化工艺影响因素25-30
• 1.4 厌氧氨氧化包埋固定化技术30-34
• 1.4.1 包埋固定化微生物技术30-32
• 1.4.2 厌氧氨氧化包埋固定化技术中外研究现状32-34
• 1.4.3 包埋固定化微生物在废水脱氮领域应用中存在的问题与发展方向34
• 1.5 本课题研究的意义及内容34-36
• 1.5.1 课题研究的目的及意义34-35
• 1.5.2 课题研究的内容35-36
• 第2章 试验材料与分析方法36-42
• 2.1 试验装置及接种菌源36-38
• 2.1.1 厌氧氨氧化培养、对比试验装置及接种菌源36-37
• 2.1.2 厌氧氨氧化驯化试验装置及接种菌源37-38
• 2.2 试验原水38-39
• 2.2.1 厌氧氨氧化培养、对比试验原水38-39
• 2.2.2 厌氧氨氧化驯化试验原水39
• 2.3 试验方法39-40
• 2.3.1 厌氧氨氧化培养、对比试验方法39
• 2.3.2 厌氧氨氧化驯化试验方法39-40
• 2.4 分析项目及测定方法40-41
• 2.5 数据处理及分析方法41-42
• 第3章 ANAMMOX培养脱氮对比试验分析42-48
• 3.1 结果与分析42-47
• 3.1.1 流量变化的脱氮影响分析42-45
• 3.1.2 反冲洗的脱氮影响分析45-47
• 3.2 本章小结47-48
• 第4章 石油炼化废水组成对厌氧氨氧化-反硝化细菌混培物影响的研究48-54
• 4.1 结果与分析48-53
• 4.1.1 驯化过程对细菌表征的影响48-49
• 4.1.2 驯化过程对脱氮过程的影响49-53
• 4.2 本章小结53-54
• 第5章 石油炼化废水对ANAMMOX的脱氮性能影响研究54-60
• 5.1 结果与分析54-59
• 5.1.1 不同驯化阶段ANAMMOX脱氮性能的影响54-57
• 5.1.2 不同驯化阶段COD的去除效果影响57-59
• 5.2 本章小结59-60
• 第6章 厌氧氨氧化-反硝化细菌混培物的分子生物学研究60-72
• 6.1 DNA的提取60-62
• 6.2 MPN-PCR技术62-64
• 6.3 Mi Seq高通量测序技术64-70
• 6.3.1 DNA质检64-65
• 6.3.2 PCR扩增65-66
• 6.3.3 多样性指数分析（Alpha-diversity）66-67
• 6.3.4 OUTs的Venn分析67-68
• 6.3.5 群落结构组分分析68-70
• 6.4 本章小结70-72
• 结论与建议72-74
• 参考文献74-84
• 攻读硕士学位期间所发表的学术成果84-86
• 致谢86

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