Ca 2+ 、Mg 2+ 对SBR工艺污泥硝化性能和微生物群落结构的影响

发布时间：2023-04-29 22:20

　　金属冶炼、印染、造纸、石油化工等行业常产生大量的含Ca²⁺、Mg²⁺废水,这些Ca²⁺、Mg²⁺进入污水处理厂与活性污泥相接触,影响微生物活性和污泥絮凝沉降性能。本研究考察Ca²⁺、Mg²⁺对有机物和总氮去除率的影响,研究污泥絮凝沉降性的变化,通过三维荧光光谱(EEM)和红外光谱(FTIR)分析胞外聚合物(EPS)组成和结构,利用高通量测序技术(扩增子测序)探索微生物群落结构的演变规律,揭示Ca²⁺、Mg²⁺对SBR工艺硝化菌活性和EPS组成的影响机制,以期为提高污水处理厂的脱氮效率和污泥沉降性能提供理论和实践依据。结果表明:在进水COD、NH₄⁺-N和TN分别为300、25和27 mg·L^-1的条件下,当进水Ca²⁺浓度≤1.1 mmol·L^-1时,Ca²⁺对硝化菌活性产生促进作用...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的来源
    1.2 课题研究背景
    1.3 SBR工艺生物脱氮作用
        1.3.1 SBR工艺
        1.3.2 生物脱氮作用基本原理
        1.3.3 生物硝化的影响因素
    1.4 金属离子对生物硝化的影响
        1.4.1 金属离子对酶活的影响
        1.4.2 金属离子对生物硝化过程的影响
    1.5 微生物群落结构的演变规律研究
        1.5.1 微生物群落结构的传统分析方法
        1.5.2 新一代高通量测序技术的应用
        1.5.3 金属离子对微生物群落结构的影响
    1.6 金属离子对EPS和污泥性质的影响
        1.6.1 EPS的组成和结构
        1.6.2 EPS对生物絮凝的影响
        1.6.3 金属离子对EPS和生物絮凝的影响
    1.7 课题研究的目的和意义
    1.8 课题的主要研究内容
    1.9 技术路线
第2章 实验材料与方法
    2.1 实验装置
    2.2 实验试剂及仪器
    2.3 常规指标分析方法
    2.4 污泥絮凝能力分析
    2.5 EPS的提取和结构分析
        2.5.1 EPS提取和测定
        2.5.2 傅里叶变换红外光谱分析
        2.5.3 三维荧光光谱分析
    2.6 硝化反应速率分析
    2.7 硝化菌活性测定方法
    2.8 微生物群落结构分析
        2.8.1 样品采集
        2.8.2 样品测定
        2.8.3 数据分析
第3章 Ca²⁺对污泥硝化性能和微生物群落结构的影响
    3.1 Ca²⁺对污染物去除率和硝化菌活性的影响
        3.1.1 Ca²⁺对COD去除率的影响
        3.1.2 Ca²⁺对氮去除的影响
        3.1.3 Ca²⁺对硝化菌活性的影响
    3.2 Ca²⁺对微生物群落结构的影响
        3.2.1 Ca²⁺对微生物多样性的影响
        3.2.2 Ca²⁺对微生物群落优势菌的影响
    3.3 Ca²⁺对污泥EPS组成和结构的影响
        3.3.1 Ca²⁺对EPS组成的影响
        3.3.2 Ca²⁺对EPS结构的影响
        3.3.3 Ca²⁺对污泥絮凝沉降性的影响
    3.4 本章小结
第4章 Mg²⁺对污泥硝化性能和微生物群落结构的影响
    4.1 Mg²⁺对污染物去除率和硝化菌活性的影响
        4.1.1 Mg²⁺对COD去除率的影响
        4.1.2 Mg²⁺对氮去除的影响
        4.1.3 Mg²⁺对硝化菌活性的影响
    4.2 Mg²⁺对微生物群落结构的影响
        4.2.1 Mg²⁺对微生物多样性的影响
        4.2.2 Mg²⁺对微生物群落优势菌的影响
        4.2.3 Ca²⁺、Mg²⁺对微生物差异性的影响分析
    4.3 Mg²⁺对污泥EPS组成和结构的影响
        4.3.1 Mg²⁺对EPS组成的影响
        4.3.2 Mg²⁺对EPS结构的影响
        4.3.3 Mg²⁺对污泥絮凝沉降性的影响
    4.4 本章小结
第5章 Ca²⁺、Mg²⁺共存对污泥硝化性能和微生物群落结构的影响
    5.1 Ca²⁺、Mg²⁺共存对污染物去除率和硝化菌活性的影响
        5.1.1 Ca²⁺、Mg²⁺共存对COD去除率的影响
        5.1.2 Ca²⁺、Mg²⁺共存对氮去除的影响
        5.1.3 Ca²⁺、Mg²⁺共存对硝化菌活性的影响
    5.2 Ca²⁺、Mg²⁺共存对微生物群落结构的影响
        5.2.1 Ca²⁺、Mg²⁺共存对微生物多样性和差异性的影响
        5.2.2 Ca²⁺、Mg²⁺共存对微生物群落优势菌的影响
    5.3 Ca²⁺、Mg²⁺共存对污泥EPS组成和结构的影响
        5.3.1 Ca²⁺、Mg²⁺共存对EPS组成的影响
        5.3.2 Ca²⁺、Mg²⁺共存对EPS结构的影响
        5.3.3 Ca²⁺、Mg²⁺共存对污泥絮凝沉降性的影响
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及其他成果
致谢



本文编号：3805853