低温污水生物强化处理技术应用研究
发布时间：2021-05-15 15:02
东北老工业基地的水环境污染已呈积重难返之势,水环境中的石化废水和城市污水分别以其污染程度和污染物排放数量成为水环境污染中的两大公害。针对东北冬季水温低（<15℃）、水处理难度大的特点,从分析污水中特征污染物的角度入手,探讨了低温工程菌筛选与构建策略,分析了工程菌固定化载体的选择原则,并通过试验研究推导总结出可用于指导实际应用的生物质载体—菌丝球的生产与固定工程菌方法和参数,提出一种更为廉价高效的寒冷地区污水生物强化处理技术,以期为改善东北老工业基地水环境污染奠定基础。以污水中有机污染物的含量多少、对COD贡献大小和可生物降解性能为筛选原则,采用理化和GC-MS分析手段,确定石化废水中的特征污染物分别为石油烃类、苯胺类、苯酚类和显色有机物。针对特征污染物筛选出372株低温工程菌,并对其中44株高效菌进行了鉴定。将44株高效菌和29株库存菌种进行生态位组合构建,通过菌源重组、生态位分离和自适应的构建策略,得到了功能菌群C1、C2和C3。对构建的工程菌群进行了固定化研究,开发出了性能优良的生物质载体—菌丝球和生物亲和悬浮载体。经小试试验表明,两种填料均可以达到固定化目的,固定工程菌的反...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：147 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.2 生物强化技术研究现状
1.2.1 生物强化机理研究现状
1.2.2 生物强化技术在石化废水处理中的研究现状
1.2.3 生物强化技术在城市污水处理中的研究现状
1.2.4 生物强化技术在低温条件下的研究现状
1.3 问题的提出
1.4 课题来源及主要研究内容
1.4.1 课题来源
1.4.2 研究的目的和意义
1.4.3 研究的主要内容
第2章 试验材料与方法
2.1 试验装置
2.1.1 小试试验装置
2.1.2 中试试验装置
2.1.3 生产性设施
2.2 试验材料
2.2.1 试验仪器与设备
2.2.2 试验材料
2.3 试验方法
2.3.1 理化分析项目与方法
2.3.2 微生物学分析项目与方法
2.3.3 微生物形态观察
2.3.4 分子生物学分析项目与方法
2.3.5 工程菌的驯化方法
第3章 基于污水中特征污染物的工程菌构建
3.1 寒冷地区污水处理中存在的问题分析
3.1.1 石化污水处理中存在的问题分析
3.1.2 城市污水处理中存在的问题分析
3.2 污水中特征污染物确定
3.2.1 石化污水中特征污染物确定
3.2.2 城市污水中特征污染物确定
3.3 低温工程菌筛选与鉴定
3.3.1 低温石油烃降解菌的筛选与鉴定
3.3.2 低温COD降解菌的筛选与鉴定
3.3.3 脱酚菌的筛选与鉴定
3.3.4 低温氨氮降解菌的筛选与鉴定
3.3.5 低温苯胺降解菌的筛选与鉴定
3.3.6 低温脱色菌的筛选与鉴定
3.4 工程菌群构建
3.4.1 工程菌构建的方法
3.4.2 低温工程菌构建策略
3.4.3 工程菌构建
3.5 本章小结
第4章 工程菌固定化研究
4.1 固定化载体研究
4.1.1 固定化载体的确定
4.1.2 菌丝球的培养基优化
4.1.3 菌丝球的形成过程与机制研究
4.1.4 菌丝球传代方法的实验研究
4.2 工程菌的固定化
4.2.1 菌丝球工程菌固定
4.2.2 生物亲和悬浮填料工程菌固定
4.2.3 工程菌系统的稳定性
4.3 固定化工程菌小试研究
4.3.1 工程菌的投加
4.3.2 反应器启动与运行
4.3.3 生物强化效果分析
4.4 本章小结
第5章 生物强化技术工程应用与经济分析
5.1 生物强化技术处理石化废水中试研究
5.1.1 工程概况
5.1.2 中试方案的提出
5.1.3 中试系统的启动及运行效果
5.1.4 恢复生产阶段运行效果
5.1.5 正常生产阶段运行效果
5.1.6 生物强化处理后水质组分GC-MS分析
5.2 生物强化技术在污水厂低温启动中的工程应用
5.2.1 工程概况
5.2.2 工程调试准备
5.2.3 A/O池调试程序
5.2.4 活性污泥生物相观察
5.2.5 启动过程中出现的问题及对策
5.2.6 生物强化作用机制
5.3 生物强化技术经济分析
5.3.1 成本分析
5.3.2 经济效益分析
5.3.3 环境效益分析
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]东北地区有关水土资源配置生态与环境保护和可持续发展的若干战略问题研究[J]. 中国工程院“东北水资源”项目组,钱正英,沈国舫,石玉林. 中国工程科学. 2006(05)
[2]复合菌种在污水处理中的应用[J]. 刘达伟,刘济平. 广州环境科学. 2006(01)
[3]Burkholderia sp.FDS-1降解硝基苯酚类化合物的特性研究[J]. 张忠辉,洪青,洪元范,赵子如,李顺鹏. 环境科学. 2006(03)
[4]缺氧好氧摇动床石化废水生物脱氮实验研究[J]. 石利军,杨凤林,荀钰娴,张兴文,王旭江,古川宪治. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2005(05)
[5]高效优势菌处理橡胶工业有机废水实验条件的研究[J]. 冉岩,王志锐,宋立学,陈锦英,李江华. 天津医科大学学报. 2005(01)
[6]投菌强化技术降解食品工业废水的研究[J]. 王国惠. 净水技术. 2005(01)
[7]冷冻固定化硝化菌去除废水中氨氮的研究[J]. 尤勇军,安立超,潘伯宁. 化工环保. 2004(05)
[8]聚丙烯填料的生物亲和亲水磁化改性对其润湿及挂膜性能的影响[J]. 程江,张凡,海景,杨卓如. 化工学报. 2004(09)
[9]混合菌对石油的降解[J]. 谢丹平,尹华,彭辉,叶锦韶,张娜. 应用与环境生物学报. 2004(02)
[10]HOBAF工艺处理石化废水生产性试验研究[J]. 邹茂荣,彭永臻,荣宏伟. 哈尔滨商业大学学报(自然科学版). 2004(02)
硕士论文
[1]基因工程菌对偶氮染料脱色研究[D]. 金玉洁.大连理工大学 2005
[2]高效石油烃降解菌群的构建及其在生物修复中的强化作用研究[D]. 郑金秀.武汉大学 2005
[3]需氧生物催化填料的开发与特性试验研究[D]. 赖震宏.重庆大学 2004
[4]壳聚糖强化生物处理的机理研究[D]. 秦冰.东华大学 2004
[5]生物强化技术处理焦化废水中难降解有机物及其相关性分析[D]. 帖靖玺.西安建筑科技大学 2003
[6]染料工业废水生物处理及其强化技术研究[D]. 高瑾.南京理工大学 2003
本文编号：3187846
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：147 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.2 生物强化技术研究现状
1.2.1 生物强化机理研究现状
1.2.2 生物强化技术在石化废水处理中的研究现状
1.2.3 生物强化技术在城市污水处理中的研究现状
1.2.4 生物强化技术在低温条件下的研究现状
1.3 问题的提出
1.4 课题来源及主要研究内容
1.4.1 课题来源
1.4.2 研究的目的和意义
1.4.3 研究的主要内容
第2章 试验材料与方法
2.1 试验装置
2.1.1 小试试验装置
2.1.2 中试试验装置
2.1.3 生产性设施
2.2 试验材料
2.2.1 试验仪器与设备
2.2.2 试验材料
2.3 试验方法
2.3.1 理化分析项目与方法
2.3.2 微生物学分析项目与方法
2.3.3 微生物形态观察
2.3.4 分子生物学分析项目与方法
2.3.5 工程菌的驯化方法
第3章 基于污水中特征污染物的工程菌构建
3.1 寒冷地区污水处理中存在的问题分析
3.1.1 石化污水处理中存在的问题分析
3.1.2 城市污水处理中存在的问题分析
3.2 污水中特征污染物确定
3.2.1 石化污水中特征污染物确定
3.2.2 城市污水中特征污染物确定
3.3 低温工程菌筛选与鉴定
3.3.1 低温石油烃降解菌的筛选与鉴定
3.3.2 低温COD降解菌的筛选与鉴定
3.3.3 脱酚菌的筛选与鉴定
3.3.4 低温氨氮降解菌的筛选与鉴定
3.3.5 低温苯胺降解菌的筛选与鉴定
3.3.6 低温脱色菌的筛选与鉴定
3.4 工程菌群构建
3.4.1 工程菌构建的方法
3.4.2 低温工程菌构建策略
3.4.3 工程菌构建
3.5 本章小结
第4章 工程菌固定化研究
4.1 固定化载体研究
4.1.1 固定化载体的确定
4.1.2 菌丝球的培养基优化
4.1.3 菌丝球的形成过程与机制研究
4.1.4 菌丝球传代方法的实验研究
4.2 工程菌的固定化
4.2.1 菌丝球工程菌固定
4.2.2 生物亲和悬浮填料工程菌固定
4.2.3 工程菌系统的稳定性
4.3 固定化工程菌小试研究
4.3.1 工程菌的投加
4.3.2 反应器启动与运行
4.3.3 生物强化效果分析
4.4 本章小结
第5章 生物强化技术工程应用与经济分析
5.1 生物强化技术处理石化废水中试研究
5.1.1 工程概况
5.1.2 中试方案的提出
5.1.3 中试系统的启动及运行效果
5.1.4 恢复生产阶段运行效果
5.1.5 正常生产阶段运行效果
5.1.6 生物强化处理后水质组分GC-MS分析
5.2 生物强化技术在污水厂低温启动中的工程应用
5.2.1 工程概况
5.2.2 工程调试准备
5.2.3 A/O池调试程序
5.2.4 活性污泥生物相观察
5.2.5 启动过程中出现的问题及对策
5.2.6 生物强化作用机制
5.3 生物强化技术经济分析
5.3.1 成本分析
5.3.2 经济效益分析
5.3.3 环境效益分析
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]东北地区有关水土资源配置生态与环境保护和可持续发展的若干战略问题研究[J]. 中国工程院“东北水资源”项目组,钱正英,沈国舫,石玉林. 中国工程科学. 2006(05)
[2]复合菌种在污水处理中的应用[J]. 刘达伟,刘济平. 广州环境科学. 2006(01)
[3]Burkholderia sp.FDS-1降解硝基苯酚类化合物的特性研究[J]. 张忠辉,洪青,洪元范,赵子如,李顺鹏. 环境科学. 2006(03)
[4]缺氧好氧摇动床石化废水生物脱氮实验研究[J]. 石利军,杨凤林,荀钰娴,张兴文,王旭江,古川宪治. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2005(05)
[5]高效优势菌处理橡胶工业有机废水实验条件的研究[J]. 冉岩,王志锐,宋立学,陈锦英,李江华. 天津医科大学学报. 2005(01)
[6]投菌强化技术降解食品工业废水的研究[J]. 王国惠. 净水技术. 2005(01)
[7]冷冻固定化硝化菌去除废水中氨氮的研究[J]. 尤勇军,安立超,潘伯宁. 化工环保. 2004(05)
[8]聚丙烯填料的生物亲和亲水磁化改性对其润湿及挂膜性能的影响[J]. 程江,张凡,海景,杨卓如. 化工学报. 2004(09)
[9]混合菌对石油的降解[J]. 谢丹平,尹华,彭辉,叶锦韶,张娜. 应用与环境生物学报. 2004(02)
[10]HOBAF工艺处理石化废水生产性试验研究[J]. 邹茂荣,彭永臻,荣宏伟. 哈尔滨商业大学学报(自然科学版). 2004(02)
硕士论文
[1]基因工程菌对偶氮染料脱色研究[D]. 金玉洁.大连理工大学 2005
[2]高效石油烃降解菌群的构建及其在生物修复中的强化作用研究[D]. 郑金秀.武汉大学 2005
[3]需氧生物催化填料的开发与特性试验研究[D]. 赖震宏.重庆大学 2004
[4]壳聚糖强化生物处理的机理研究[D]. 秦冰.东华大学 2004
[5]生物强化技术处理焦化废水中难降解有机物及其相关性分析[D]. 帖靖玺.西安建筑科技大学 2003
[6]染料工业废水生物处理及其强化技术研究[D]. 高瑾.南京理工大学 2003
本文编号：3187846
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