厌氧氨氧化工艺特性与控制技术的研究
发布时间：2022-10-20 10:25
厌氧氨氧化（anaerobic ammonium oxidation, ANAMMOX）工艺是一种新型高效生物脱氮工艺,其容积效能远远高于传统生物脱氮工艺,具有诱人的开发和应用前景。为了深化ANAMMOX工艺的理论探索,推进ANAMMOX工艺的技术创新,加快ANAMMOX工艺的工程应用,本文对ANAMMOX工艺的启动过程、运行过程、运行障碍和控制技术等进行了全面而深入的研究,主要结论如下： 1)揭示了ANAMMOX工艺的启动过程特性,提出了启动过程的控制技术。 试验发现,在ANAMMOX反应器启动过程中,依次呈现菌体自溶、活性迟滞、活性提高和活性稳定4个阶段。菌体自溶阶段,反应器没有厌氧氨氧化功能,出水氨氮浓度高于进水氨氮浓度,控制中可减少进水中氨氮添加量。活性迟滞阶段,反应器出现微弱的厌氧氨氧化功能,控制中宜维持低进水基质浓度,避免基质自抑制作用。活性提高阶段,反应器的厌氧氨氧化功能显著增强,但污泥中的厌氧氨氧化菌（anaerobic ammonium-oxidizing bacteria, AAOB）仍处于增长状态,控制中宜稳步提高容积氮负荷,保证基质有效供给,同时...
【文章页数】：179 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
序言
摘要
ABSTRACT
目录
1. 引论
1.1. 水体氮素污染及其危害
1.1.1. 水体氮素污染源
1.1.2. 水体氮素污染危害
1.1.3. 我国水体氮素污染现状
1.2. 传统脱氮工艺及其原理
1.2.1. 物理化学法
1.2.2. 生物法
1.3. 厌氧氨氧化工艺及其原理
1.3.1. 厌氧氨氧化原理
1.3.2. 厌氧氨氧化工艺
1.4. 研究的目的、意义及内容
2. 厌氧氨氧化工艺启动特性与控制技术的研究
2.1. 概述
2.2. 材料与方法
2.2.1. 试验废水
2.2.2. 试验装置
2.2.3. 接种污泥
2.2.4. 测定项目与方法
2.3. 结果
2.3.1. 不同接种物对厌氧氨氧化反应器的启动过程
2.3.2. 启动过程中反应器性能的失稳
2.3.3. 启动过程中失稳反应器性能的恢复
2.4. 讨论
2.4.1. 厌氧氨氧化反应器的启动过程特性
2.4.2. 厌氧氨氧化反应器的启动过程调控
2.4.3. 不同接种物对厌氧氨氧化反应器的启动性能
2.4.4. 厌氧氨氧化反应器启动性能失稳的原因分析
2.5. 小结
3. 常负荷厌氧氨氧化工艺特性与控制技术的研究
3.1. 概述
3.2. 材料与方法
3.2.1. 实验废水
3.2.2. 试验装置
3.2.3. 接种污泥
3.2.4. 试验方法
3.2.5. 测定项目与方法
3.2.6. DNA提取
3.2.7. 16S rRNA测序和系统发育树构建
3.3. 结果
3.3.1. 以高基质浓度运行的反应器性能
3.3.2. "低浓度高通量"运行模式
3.4. 讨论
3.4.1. 操作方式对反应器运行性能的影响
3.4.2. 基质及其比例对化学计量关系的影响
3.4.3. 基质浓度对反应器内优势功能菌的影响
3.5 小结
4. 高负荷厌氧氨氧化工艺特性与控制技术的研究
4.1. 概述
4.2. 材料与方法
4.2.1. 模拟废水
4.2.2. 试验装置
4.2.3. 接种污泥
4.2.4. 试验方法
4.2.5. 测定项目与方法
4.2.6. 扫描电镜观察
4.3. 结果
4.3.1. 高负荷厌氧氨氧化反应器的运行性能
4.3.2. 高效厌氧氨氧化颗粒污泥的性能
4.3.3. 高负荷厌氧氨氧化反应器内颗粒污泥的堆积方式
4.4. 讨论
4.4.1. 高负荷厌氧氨氧化工艺的特性
4.4.2. 高效厌氧氨氧化颗粒污泥的特性
4.4.3. 高负荷厌氧氨氧化工艺运行过程的控制
4.5. 小结
5. 厌氧氨氧化工艺运行障碍与控制技术的研究
5.1. 概述
5.2. 材料与方法
5.2.1. 试验废水
5.2.2. 试验装置
5.2.3. 接种污泥
5.2.4. 试验方法
5.2.5. 测定项目与方法
5.2.6. 透射电镜观察
5.2.7. 批次试验
5.3. 结果
5.3.1. 有机物对厌氧氨氧化工艺性能的影响
5.3.2. 菌种流加式厌氧氨氧化工艺处理有机含氨废水的性能
5.3.3. 毒物对厌氧氨氧化工艺性能的影响
5.3.4. 菌种流加式厌氧氨氧化工艺处理有毒制药废水的性能
5.4. 讨论
5.4.1. 有机物导致厌氧氨氧化工艺障碍的机理
5.4.2. 毒物导致厌氧氨氧化工艺障碍的机理
5.4.3. 菌种流加式厌氧氨氧化工艺的原理及应用
5.5. 小结
6. 结论与展望
6.1. 主要结论
6.2. 创新点
6.3. 不足与展望
参考文献
个人简历
攻读博士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同种源条件下厌氧氨氧化反应器的启动研究[J]. 林剑波,耿亮,陈玉霞,黄民生,何岩,朱勇. 华东师范大学学报(自然科学版). 2010(06)
[2]中试厌氧氨氧化反应器的运行性能及其过程动力学特性[J]. 唐崇俭,郑平,张吉强,陈建伟,丁爽,周尚兴,丁革胜. 环境科学. 2010(08)
[3]“十二五”为什么要控制氨氮[J]. 吴舜泽. 中国建设信息(水工业市场). 2010(05)
[4]Treatment of nickel-ammonia complex ion-containing ammonia nitrogen wastewater[J]. 闵小波,周敏,柴立元,王云燕,舒余德. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2009(05)
[5]味精废水生物除碳脱氮动力学特性的研究[J]. 谢作甫,郑平,唐崇俭,屠展. 中国给水排水. 2009(15)
[6]硝化基质和产物对发光细菌的急性毒性[J]. 陈婷婷,郑平. 微生物学报. 2009(06)
[7]中试厌氧氨氧化反应器的启动与调控[J]. 唐崇俭,郑平,陈建伟,陈小光,周尚兴,丁革胜. 生物工程学报. 2009(03)
[8]味精废水短程硝化工艺的运行性能[J]. 唐崇俭,郑平,余燚,陈建伟,陈小光,胡安辉,周尚兴,丁革胜. 环境科学学报. 2008(11)
[9]猪场废水厌氧生物处理FAN抑制及其调控对策的研究[J]. 唐崇俭,郑平,金仁村,胡宝兰,余燚,陈建伟,黄武. 高校化学工程学报. 2008(04)
[10]接种污泥对厌氧氨氧化反应器启动特性的影响[J]. 曹雨佳,胡翔,王建龙. 中国给水排水. 2008(15)
博士论文
[1]同步厌氧脱氮除硫工艺及微生物学特性的研究[D]. 蔡靖.浙江大学 2010
[2]厌氧氨氧化性能的研究[D]. 张蕾.浙江大学 2009
[3]好氧颗粒污泥的培养过程、作用机制及数学模拟[D]. 倪丙杰.中国科学技术大学 2009
[4]发光细菌法快速检测农产品中主要污染物联合毒性技术研究[D]. 吴淑杭.华东师范大学 2007
硕士论文
[1]硫酸粘杆菌素体外抗生素后效应及其在内鸡体内的残留研究[D]. 陈绍峰.南京农业大学 2003
本文编号：3694307
【文章页数】：179 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
序言
摘要
ABSTRACT
目录
1. 引论
1.1. 水体氮素污染及其危害
1.1.1. 水体氮素污染源
1.1.2. 水体氮素污染危害
1.1.3. 我国水体氮素污染现状
1.2. 传统脱氮工艺及其原理
1.2.1. 物理化学法
1.2.2. 生物法
1.3. 厌氧氨氧化工艺及其原理
1.3.1. 厌氧氨氧化原理
1.3.2. 厌氧氨氧化工艺
1.4. 研究的目的、意义及内容
2. 厌氧氨氧化工艺启动特性与控制技术的研究
2.1. 概述
2.2. 材料与方法
2.2.1. 试验废水
2.2.2. 试验装置
2.2.3. 接种污泥
2.2.4. 测定项目与方法
2.3. 结果
2.3.1. 不同接种物对厌氧氨氧化反应器的启动过程
2.3.2. 启动过程中反应器性能的失稳
2.3.3. 启动过程中失稳反应器性能的恢复
2.4. 讨论
2.4.1. 厌氧氨氧化反应器的启动过程特性
2.4.2. 厌氧氨氧化反应器的启动过程调控
2.4.3. 不同接种物对厌氧氨氧化反应器的启动性能
2.4.4. 厌氧氨氧化反应器启动性能失稳的原因分析
2.5. 小结
3. 常负荷厌氧氨氧化工艺特性与控制技术的研究
3.1. 概述
3.2. 材料与方法
3.2.1. 实验废水
3.2.2. 试验装置
3.2.3. 接种污泥
3.2.4. 试验方法
3.2.5. 测定项目与方法
3.2.6. DNA提取
3.2.7. 16S rRNA测序和系统发育树构建
3.3. 结果
3.3.1. 以高基质浓度运行的反应器性能
3.3.2. "低浓度高通量"运行模式
3.4. 讨论
3.4.1. 操作方式对反应器运行性能的影响
3.4.2. 基质及其比例对化学计量关系的影响
3.4.3. 基质浓度对反应器内优势功能菌的影响
3.5 小结
4. 高负荷厌氧氨氧化工艺特性与控制技术的研究
4.1. 概述
4.2. 材料与方法
4.2.1. 模拟废水
4.2.2. 试验装置
4.2.3. 接种污泥
4.2.4. 试验方法
4.2.5. 测定项目与方法
4.2.6. 扫描电镜观察
4.3. 结果
4.3.1. 高负荷厌氧氨氧化反应器的运行性能
4.3.2. 高效厌氧氨氧化颗粒污泥的性能
4.3.3. 高负荷厌氧氨氧化反应器内颗粒污泥的堆积方式
4.4. 讨论
4.4.1. 高负荷厌氧氨氧化工艺的特性
4.4.2. 高效厌氧氨氧化颗粒污泥的特性
4.4.3. 高负荷厌氧氨氧化工艺运行过程的控制
4.5. 小结
5. 厌氧氨氧化工艺运行障碍与控制技术的研究
5.1. 概述
5.2. 材料与方法
5.2.1. 试验废水
5.2.2. 试验装置
5.2.3. 接种污泥
5.2.4. 试验方法
5.2.5. 测定项目与方法
5.2.6. 透射电镜观察
5.2.7. 批次试验
5.3. 结果
5.3.1. 有机物对厌氧氨氧化工艺性能的影响
5.3.2. 菌种流加式厌氧氨氧化工艺处理有机含氨废水的性能
5.3.3. 毒物对厌氧氨氧化工艺性能的影响
5.3.4. 菌种流加式厌氧氨氧化工艺处理有毒制药废水的性能
5.4. 讨论
5.4.1. 有机物导致厌氧氨氧化工艺障碍的机理
5.4.2. 毒物导致厌氧氨氧化工艺障碍的机理
5.4.3. 菌种流加式厌氧氨氧化工艺的原理及应用
5.5. 小结
6. 结论与展望
6.1. 主要结论
6.2. 创新点
6.3. 不足与展望
参考文献
个人简历
攻读博士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同种源条件下厌氧氨氧化反应器的启动研究[J]. 林剑波,耿亮,陈玉霞,黄民生,何岩,朱勇. 华东师范大学学报(自然科学版). 2010(06)
[2]中试厌氧氨氧化反应器的运行性能及其过程动力学特性[J]. 唐崇俭,郑平,张吉强,陈建伟,丁爽,周尚兴,丁革胜. 环境科学. 2010(08)
[3]“十二五”为什么要控制氨氮[J]. 吴舜泽. 中国建设信息(水工业市场). 2010(05)
[4]Treatment of nickel-ammonia complex ion-containing ammonia nitrogen wastewater[J]. 闵小波,周敏,柴立元,王云燕,舒余德. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2009(05)
[5]味精废水生物除碳脱氮动力学特性的研究[J]. 谢作甫,郑平,唐崇俭,屠展. 中国给水排水. 2009(15)
[6]硝化基质和产物对发光细菌的急性毒性[J]. 陈婷婷,郑平. 微生物学报. 2009(06)
[7]中试厌氧氨氧化反应器的启动与调控[J]. 唐崇俭,郑平,陈建伟,陈小光,周尚兴,丁革胜. 生物工程学报. 2009(03)
[8]味精废水短程硝化工艺的运行性能[J]. 唐崇俭,郑平,余燚,陈建伟,陈小光,胡安辉,周尚兴,丁革胜. 环境科学学报. 2008(11)
[9]猪场废水厌氧生物处理FAN抑制及其调控对策的研究[J]. 唐崇俭,郑平,金仁村,胡宝兰,余燚,陈建伟,黄武. 高校化学工程学报. 2008(04)
[10]接种污泥对厌氧氨氧化反应器启动特性的影响[J]. 曹雨佳,胡翔,王建龙. 中国给水排水. 2008(15)
博士论文
[1]同步厌氧脱氮除硫工艺及微生物学特性的研究[D]. 蔡靖.浙江大学 2010
[2]厌氧氨氧化性能的研究[D]. 张蕾.浙江大学 2009
[3]好氧颗粒污泥的培养过程、作用机制及数学模拟[D]. 倪丙杰.中国科学技术大学 2009
[4]发光细菌法快速检测农产品中主要污染物联合毒性技术研究[D]. 吴淑杭.华东师范大学 2007
硕士论文
[1]硫酸粘杆菌素体外抗生素后效应及其在内鸡体内的残留研究[D]. 陈绍峰.南京农业大学 2003
本文编号：3694307
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