江南,低氨氮浓度厌氧氨氧化工艺强化及颗粒污泥菌群特性研究 王衫允 稳定的短程硝化及适宜的基质比进水是厌氧氨氧化工艺启动及稳定运行的核心问题
时间：2023-12-09
焦点提醒：低氨氮浓度厌氧氨氧化工艺强化和颗粒污泥菌群特征研究王衫允 
《哈尔滨工业年夜学》2016年保藏|
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低氨氮浓度厌氧氨氧化工艺强化和颗粒污泥菌群特征研究王衫允【摘要】：水体富养分化日趋严峻,对污水进行脱氮处置已成为社会成长的必定要求。但是,常规生物脱氮污水处置行业具有本钱、能源稠密型错误谬误。是以,开辟新型经济高效无污染的生物脱氮工艺手艺是现今污水处置范畴的研究热门。厌氧氨氧化作为一种新型的微生物氮转化路子,被国表里专家评价为节能无污染的新型可延续成长污水生物处置手艺。国表里对厌氧氨氧化的研究和工艺利用仍局限在高氨氮(500 mg N/L)污水脱氮处置范畴,在排放量庞大、措置费用高的低氨氮城市污水(100 mg N/L)中的研究报导都还比力少。本研究环绕低氨氮浓度厌氧氨氧化睁开,以工艺强化和响应的颗粒污泥菌群特征为首要研究内容,摸索厌氧氨氧化进程在常规工艺通俗城市污水处置系统的脱氮功能和天然纪律特点,在此根本上,进一步研究厌氧氨氧化在低氨氮城市污水处置系统中菌种富集、功能强化和工艺运转。同时,操纵Mi Seq高通量测序手艺阐发要害颗粒化阶段菌群布局演替纪律并比力分歧工艺研究中微生物特点差别。本研究成果将为鞭策低氨氮城市污水低耗高效脱氮新手艺的成长,供给根本数据和理论指点。经由过程对常规工艺城市污水系统的季候性取样研究注解,厌氧氨氧化菌普遍散布在城市污水处置系统的各级修建物(但以活性污泥池为主)中,厌氧氨氧化菌品貌为105-107 copies/g VSS,速度为0.08-1.20μmol N/(g VSS·h),对氨氧化的进献率为0.11-16.3%,对系统年平均脱氮进献率为2.1-6.6%(1-194.3 t N/yr),且夏日品貌和速度表示均高在冬季。在污水处置系统中的厌氧氨氧化菌生物多样性很低,Brocadia是主导菌属,在与硝化微生物的耦合感化中,AOB较AOA有能力供给更多的底物NO2-,而NOB菌种Nitrospira多是底物NO2-更壮大的合作者;别的,厌氧氨氧化表示首要受微生物群落布局、温度、SRT、COD等情况身分的分析影响,但非要害限制因子,此中,厌氧氨氧化菌hzs B功能基因品貌、速度与脱氮功能两两之间呈极正相干关系。注解厌氧氨氧化菌具有强鲁棒性,使其有能力普遍散布并感化在污水生物脱氮处置进程。为了有用提高厌氧氨氧化脱氮功能,本论文将常规污水处置工艺的残剩污泥以颗粒污泥的情势进行培养。成果注解,经200d成功培养以0.5-0.9mm粒径为主的颗粒污泥(颗粒化水平93.7%)。粒径阶段0.5mm后,实现了厌氧氨氧化菌的快速提高,0.5-0.9mm粒径呈现厌氧氨氧化品貌、活性和多样性的最优表示,品貌达1011 copies/g VSS,是种泥的104-5倍,活性也达天然系统的最高程度;但����APP颗粒化使菌群多样性变低,但均以Brocadia为主。申明公道节制颗粒化水平,包管最好传质效能,才能有用保持厌氧氨氧化的高效表示。别的,丰硕的EPS为厌氧氨氧化颗粒污泥构成的要害身分之一,卵白质为所有EPS分层的首要成份,首要为铬氨酸和色氨酸,占EPS总量的58.9%;绝年夜部门EPS为TB-EPS,占EPS总量的77.1%。接种已培养成熟厌氧氨氧化颗粒污泥,成功启动处置摹拟污水的Amx-UASB持续流反映器和处置现实污水的Amx-SBR间歇式反映装配。Amx-UASB反映器接种污泥产生解体和发育,粒径规模变成0-2.5mm,可抗187.2 L/d流量负荷和144 L/d波动振幅的冲击;Amx-SBR接种污泥颗粒大都产生解体,但经颗粒重塑后以0.2-0.9mm粒径为主;采取及时节制策略20d快速实现短程硝化,NO2-堆集率高在90%,但PN-SBR的不不变期致使Amx-SBR中反硝化菌群合作感化加强,不变的短程硝化和适合的基质比进水是厌氧氨氧化工艺启动和不变运转的焦点问题。别的,Amx-SBR具有最高的生物多样性表示,该装配和Amx-UASB中的功能菌均为Brocadia,Nitrosomonas和Nitrospira为首要硝化菌群,与厌氧氨氧化菌组成基在空间和底物的共生或合作关系;PN-SBR固然处置现实污水,但其菌群多样性最低,功能菌为Nitrosomonas,占全数菌群的17.2%,Nitrospira仅占0.01%。厌氧氨氧化颗粒污泥复杂又不变的微生态布局实现了其对低氨氮糊口污水低耗高效的脱氮功能。【学位授与单元】：哈尔滨工业年夜学【学位级别】：博士【学位授与年份】：2016【分类号】：X703 来历 ：http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10213-1016739733.htm
