自养脱氮工艺效能优化及纳米Fe 2 O 3 对厌氧氨氧化的影响研究

发布时间：2023-04-03 18:48

　　短程硝化、厌氧氨氧化(Anammox)及其衍生的单级自养脱氮工艺由于无需外加碳源、节省能源、降低污泥产生量等优势引起广泛关注,但是单级自养脱氮系统中存在厌氧氨氧菌(AAOB)、氨氧化菌(AOB)、亚硝酸盐氧化菌(NOB)等多种功能菌,菌群结构较为复杂,仍然存在启动较慢、运行不稳定等问题。AAOB作为厌氧型细菌,倍增时间较长,不易富集,且易受外部环境影响而出现失稳现象。作为单级自养脱氮系统的重要组成部分,Anammox稳定的脱氮效率对于单级自养脱氮系统必不可少。随着近年来纳米材料的广泛使用导致其迁移转换进入污水处理系统,而纳米材料对Anammox反应的影响机制以及对AAOB的作用机理还未清晰的阐明,纳米材料对Anammox的影响还需更深层次的探究。针对以上问题,本文首先采用序批式反应器(SBR)实现短程硝化的快速启动;并在上流式厌氧污泥床反应器(UASB)中对Anammox系统进行能效优化。然后探究单级自养脱氮系统启动前后脱氮性能、功能菌活性及菌群结构的变化,为单级自养脱氮系统能效优化提供理论依据。最后研究纳米Fe₂O₃对Anammox的长、短...

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
缩略语中英文对照
第一章 绪论
    1.1 生物脱氮工艺
        1.1.1 传统生物脱氮工艺
        1.1.2 新型生物脱氮技术
    1.2 短程硝化-厌氧氨氧化工艺脱氮技术
        1.2.1 短程硝化工艺
        1.2.2 厌氧氨氧化工艺
        1.2.3 纳米材料对厌氧氨氧化影响的研究
    1.3 单级自养脱氮工艺
        1.3.1 单级自养脱氮工艺原理
        1.3.2 单级自养脱氮工艺影响因素及调控策略
    1.4 课题提出及研究意义
    1.5 研究内容与技术路线
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 技术路线
第二章 短程硝化、厌氧氨氧化能效优化
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 实验设备及装置
        2.2.2 接种污泥与实验用水
        2.2.3 常用分析及测试方法
        2.2.4 实验方案
    2.3 实验结果与分析
        2.3.1 短程硝化启动及能效优化
            2.3.1.1 短程硝化启动脱氮性能变化
            2.3.1.2 短程硝化能效优化脱氮性能变化
            2.3.1.3 短程硝化启动及能效优化参数分析
            2.3.1.4 短程硝化污泥物理性能变化
        2.3.2 厌氧氨氧化能效优化
            2.3.2.1 厌氧氨氧化脱氮性能变化
            2.3.2.2 厌氧氨氧化化学计量比变化
    2.4 本章小结
第三章 单级自养脱氮系统效能优化及菌群结构分析
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 实验设备及装置
        3.2.2 接种污泥与实验用水
        3.2.3 分析及测试方法
        3.2.4 单级自养脱氮反应器启动实验方案
    3.3 实验结果与分析
        3.3.1 系统脱氮性能变化
        3.3.2 污泥性能变化
        3.3.3 功能菌活性变化
        3.3.4 微生物菌群多样性
        3.3.5 微生物菌群结构分析
    3.4 本章小结
第四章 纳米Fe₂O₃对厌氧氨氧化长、短期影响
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 实验设备及装置
        4.2.2 接种污泥与实验用水
        4.2.3 分析及测试方法
        4.2.4 实验方案
    4.3 结果与分析
        4.3.1 纳米Fe₂O₃对厌氧氨氧化的短期影响
        4.3.2 纳米Fe₂O₃对厌氧氨氧化的长期影响
            4.3.2.1 系统脱氮性能变化
            4.3.2.2 功能基因表达变化
            4.3.2.3 污泥性能变化
        4.3.3 纳米Fe₂O₃对厌氧氨氧化影响原因分析
    4.4 本章小结
第五章 结论与建议
    5.1 结论
    5.2 建议
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间研究成果



本文编号：3780950