典型有毒有机物苯酚对活性污泥代谢的影响及作用机制研究

发布时间：2023-03-23 05:41

　　活性污泥法主要借助微生物的分解作用把污水中的有机物转化为简单的无机物，从而使污水得到净化。微生物在降解污水中有机物的同时会产生溶解性微生物产物（SMP），SMP是生物处理出水残留COD的重要组成部分。本文采用序批式活性污泥反应器（SBR），研究了系统在以乙酸为碳源的易降解底物运行状态转换至以苯酚为底物的运行状态时，有毒有机物对系统代谢过程和SMP产生的影响，同时采用活性污泥数学模型作为工具，从碳源电子流向百分比变化的角度对其作用机理进行了初步阐述，主要研究结论如下： SBR以乙酸为碳源运行时，进水COD约330mg/L，曝气时间为4h。前2h内反应器中的微生物对COD的利用较快，COD快速降低至46.8mg/L，后2h系统中的微生物进入内源呼吸期，COD浓度仅降低15mg/L。胞内存储物（XSTO）、胞外聚合物（EPS）和SMP在系统运行的前2h逐渐积累，2h时浓度分别为131、347.5和35.5mg/L。在2-4h的内源呼吸阶段，XSTO及EPS作为内碳源被微生物利用，曝气结束时浓度分别下降至124.5和340mg/L。蛋白质和多糖是EPS及SMP的主要成分，在2h时EPS中二者比...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
        1.1.1 课题背景
        1.1.2 研究目的和意义
    1.2 SMP 的研究现状及存在的问题
    1.3 活性污泥模型的发展与研究现状
        1.3.1 静态模型
        1.3.2 动态模型
    1.4 ASM3 模型简介
    1.5 SMP 数学模型的发展与研究现状
        1.5.1 SMP 数学模型的发展过程
        1.5.2 SMP 与 ASM 的联合模型
    1.6 研究目的与内容
        1.6.1 研究目的
        1.6.2 研究内容
    1.7 课题来源
第2章 试验材料及方法
    2.1 试验装置及试验用水
        2.1.1 试验装置介绍
        2.1.2 试验水质
        2.1.3 试验方法介绍
    2.2 分析指标及检测方法、
        2.2.1 试验所用的主要仪器
        2.2.2 常规指标及检测方法
        2.2.3 特殊指标及检测方法
第3章 以乙酸为底物的活性污泥好氧代谢特性研究
    3.1 COD 的变化特性
    3.2 胞内存储物质分析
    3.3 胞外聚合物分析
    3.4 溶解性微生物产物分析
    3.5 污泥粒径
    3.6 EPS 和 SMP 的荧光特性分析
    3.7 本章小结
第4章 以苯酚为底物的活性污泥好氧代谢特性研究
    4.1 有机物分析
    4.2 胞内存储物质分析
    4.3 胞外聚合物分析
    4.4 溶解性微生物产物分析
    4.5 污泥粒径
    4.6 EPS 和 SMP 的荧光特性分析
    4.7 本章小结
第5章 不同碳源对活性污泥好氧代谢的影响及作用机制研究
    5.1 好氧条件下动力学模型的建立
        5.1.1 ASM3-SMP 模型的提出
        5.1.2 ASM3-SMP 模型的介绍
    5.2 好氧生物反应过程动力学
        5.2.1 ASM3-SMP 模型中电子转移的途径和过程
        5.2.2 SMP 中 UAP 与 BAP 的形成动力学
        5.2.3 EPS 的形成动力学
        5.2.4 XSTO的形成动力学
        5.2.5 ASM3-SMP 模型动力学
    5.3 动力学参数的测定
        5.3.1 进水组分的测定
        5.3.2 模型参数的测定
    5.4 ASM3-SMP 模型参数的敏感性分析
    5.5 以乙酸为底物的好氧活性污泥动力学结果与分析
        5.5.1 ASM3-SMP-乙酸模型
        5.5.2 动力学模型与实验值的拟合分析
    5.6 以苯酚为底物的好氧活性污泥动力学结果与分析
        5.6.1 ASM3-SMP-苯酚模型
        5.6.2 动力学模型与实验值的拟合分析
    5.7 本章小结
结论
致谢
参考文献
附录1
附录2
作者简介
攻读硕士学位期间发表的论文和研究成果



本文编号：3768400