异养硝化细菌的筛选及对垃圾渗滤液脱氮的研究

发布时间：2017-09-09 02:38

  本文关键词：异养硝化细菌的筛选及对垃圾渗滤液脱氮的研究

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【摘要】：国内日常生活中产生的绝大多数生活垃圾都采用填埋工艺进行处理,而生活垃圾填埋会产生二次污染物垃圾渗滤液。垃圾渗滤液含有较高浓度的有机物、有机氮以及氨氮,而高有机浓度条件下生物脱氮是垃圾渗滤液治理的难题。传统的生物脱氮由自养硝化和反硝化细菌的反硝化两个作用完成,但高浓度有机废水会抑制自养硝化细菌的生长及脱氮能力,去除效果不理想。本文利用异养硝化细菌在高浓度有机条件下依然具有很强的脱氮性能出发,从某垃圾渗滤液处理厂中试处理装置生物膜茵泥中筛选出能在高浓度有机物条件下具有高效脱氮除碳能力的异养硝化细菌,并结合固定化技术进行渗滤液处理。结论表明：1、富集培养垃圾渗滤液处理装置中的生物膜菌泥,从中挑选出29个菌落,经过多次分离纯化得到4株纯菌株,然后对所筛选菌株进行纯培养脱氮除碳能力和生长能力检测,最终筛选出两株脱氮除碳效果好且生长较快的菌株,命名为菌株S1和菌株S3。2、检测所筛选菌株S1和菌株S3的硝化和反硝化能力以及亚硝酸盐利用能力,并对菌株S1和菌株S3进行形态观察,运用PCR分子生物学技术进行菌种鉴别,鉴定结果为：菌株S1为粪产碱杆菌(Alcaligenes faecalis strain NBRC13111),菌株S3为不动杆菌(Acinetobacter pittii strain ATCC 19004),均具有较强的硝化和反硝化能力。3、用所筛选出的2菌株按接种量1：1组成复合菌液,用实际垃圾渗滤液进行驯化,当复合菌液驯化稳定后,进行垃圾渗滤液处理小试试验,并考察在不同pn、温度、DO条件下脱氮除碳能力的变化。结果发现复合菌液处理垃圾渗滤液最佳pH条件为7.0-8.0,最佳温度条件为25℃,最佳溶解氧1mg/L。复合菌液进行垃圾渗滤液处理时氨氮最高去除率为58.3%,总氮去除率最高为47.1%,COD去除率为79.6%,可见复合菌株对垃圾渗滤有较好的去除效果。4、结合复合菌株实际处理垃圾渗滤液的效果,采用竹炭吸附固定微生物的方法进行菌株固定,建立运行时间、微生物载体量、COD进水浓度三因素三水平正交实验方案,提升和优化复合菌株处理垃圾渗滤液的脱氮除碳效果。对比菌液处理垃圾渗滤液,固定化微生物处理垃圾渗滤液在去除效果上有明显的增强。正交实验结果表明,当运行时间为48h,微生物载体量为20g,进水COD进水浓度1031mg/L时,固定化微生物反应器拥有最好的脱氮除碳能力,氨氮去除率为83.1%,总氮去除率为61.1%,COD去除率为83.6%。
【关键词】：垃圾渗滤液 生物脱氮 异养硝化 复合菌株 吸附固定化
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703;X172
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第一章 绪论12-34
• 1.1 我国垃圾渗滤液现状12-14
• 1.2 垃圾渗滤液产生和特性14-16
• 1.2.1 垃圾渗滤液的产生14
• 1.2.2 垃圾渗滤液水质特点14-16
• 1.2.3 垃圾渗滤液的危害16
• 1.3 垃圾渗滤液处理技术16-20
• 1.3.1 物理化学处理技术16-17
• 1.3.2 生物处理技术17-18
• 1.3.3 土地处理技术18-19
• 1.3.4 组合工艺处理技术19-20
• 1.4 生物脱氮20-23
• 1.4.1 传统生物脱氮20-21
• 1.4.2 生物脱氮新技术21-23
• 1.5 异养硝化细菌研究与应用23-29
• 1.5.1 异养硝化与自养硝化的区别24
• 1.5.2 异养硝化细菌代谢途径24-25
• 1.5.3 影响异养硝化细菌生长及硝化能力的因素25-28
• 1.5.4 异养硝化细菌实际应用28-29
• 1.6 微生物固定化技术研究29-34
• 1.6.1 微生物固定化技术简介29-30
• 1.6.2 固定化载体选择30-31
• 1.6.3 固定化技术处理废水的优势31
• 1.6.4 微生物固定化技术的水处理应用31-34
• 第二章 研究内容和意义34-37
• 2.1 研究意义34
• 2.2 研究内容和路线34-37
• 2.2.1 研究内容34-36
• 2.2.2 研究路线36-37
• 第三章 异养硝化细菌的分离及脱氮除碳能力检测37-51
• 3.1 前言37
• 3.2 实验材料37-39
• 3.3 实验方法39-41
• 3.3.1 异养硝化细菌富集和筛选39
• 3.3.2 菌株脱氮能力检测39
• 3.3.3 硝化和反硝化过程测试39-40
• 3.3.4 菌株形态观察40
• 3.3.5 PCR分子生物学菌株鉴定40-41
• 3.4 结果与分析41-50
• 3.4.1 异养硝化菌株生长曲线测定结果41-42
• 3.4.2 纯培养下菌株的脱氮能力检测结果42-43
• 3.4.3 硝化和反硝化过程测试结果43-47
• 3.4.4 菌株形态观察结果47-48
• 3.4.5 PCR扩增和菌株鉴定结果48-50
• 3.5 小结50-51
• 第四章 异养硝化细菌复合菌液处理垃圾渗滤液51-61
• 4.1 前言51
• 4.2 实验材料51-52
• 4.3 实验方法52-53
• 4.3.1 复合菌株驯化52
• 4.3.2 复合菌株实际处理垃圾渗滤液52-53
• 4.4 结果与讨论53-59
• 4.4.1 驯化时期氨氮和总氮变化趋势53-54
• 4.4.2 驯化时期COD和OD_(600)变化趋势54-55
• 4.4.3 稳定期氨氮、总氮及COD变化趋势55-57
• 4.4.4 稳定期不同pH对脱氮除碳能力的影响57-58
• 4.4.5 稳定期不同温度对脱氮除碳能力的影响58-59
• 4.4.6 稳定期不同溶解氧浓度对脱氮除碳能力的影响59
• 4.5 小结59-61
• 第五章 竹炭负载复合菌株处理垃圾渗滤液61-76
• 5.1 前言61
• 5.2 实验材料61
• 5.3 实验方法61-64
• 5.3.1 竹炭固定化微生物的制备61-62
• 5.3.2 正交实验设计62-64
• 5.4 结果与分析64-74
• 5.4.1 不同COD进水浓度对去除效果的影响64-65
• 5.4.2 微生物载体量对去除效果的影响65-66
• 5.4.3 不同运行时间对去除效果的影响66-67
• 5.4.4 反应动力学分析67-68
• 5.4.5 竹炭固定化异养硝化细菌脱氮除碳正交实验结果分析68-72
• 5.4.6 与竹炭吸附能力的对比72-74
• 5.5 小结74-76
• 第六章 结论及展望76-80
• 6.1 结论76-78
• 6.2 展望78-80
• 参考文献80-87
• 致谢87

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：817807