一、厌氧氨氧化细菌的筛选试验研究(论文文献综述)
马彦蓉[1](2021)在《耐热脱氮菌株的分离鉴定及性能研究》文中提出氮素污染控制是煤化工废水亟待解决的重要课题。该类工业废水中氨氮的去除往往需要通过硝化、反硝化等生物脱氮技术来实现。然而,煤化工废水的水温往往会超过37℃从而影响脱氮功能微生物的活性,导致出水水质不达标。本研究以42℃高温环境为选择压,从活性污泥中分离获得两株耐热氨氧化细菌(AOB)A1、A2和两株耐热反硝化细菌(DB)D1、D2,通过16S rRNA基因测序和Blast比对确定了其种属,利用批次实验探究了各自菌株的最适温度、最适pH及最大氮素转化性能,通过批次实验探究了由优选氨氧化菌株A2和反硝化菌株D1组成的短程硝化-反硝化工艺的最适pH和最适C/N范围。研究结果表明:耐热氨氧化菌株A1、A2均归属为Aquamicrobium aestuarii,电镜下呈现直杆状,最适生长温度为42℃,最适pH为9.0。在该条件下,菌株A1的最大氨氮转化速率为1.56 mg N·g protein-1·h-1,其半饱和常数为111.41 mg/L。而A2的最大氨氮转化速率为1.62mg N·gprotein-1·h-1,其半饱和常数为62.60mg/L。确定耐热反硝化细菌菌株D1、D2均归属为Pseudomonas stutzeri,电镜下呈杆状型,其最适反硝化温度均为40℃,最适pH均为7.0,最适C/N比为4:1。在该条件下,菌株D1的最大亚硝氮去除速率为17.19 mg N·g protein-1·d-1,其半饱和常数为31.48 mg/L;菌株D2的最大亚硝氮转化速率为18.34 mg N·gprotein-1·d-1,其半饱和常数为35.41 mg/L。有意思的是两株反硝化菌的N2O积累率都超过70%。试验发现,将氨氧化细菌菌株A2和反硝化细菌菌株D1组成的短程硝化-反硝化技术在42℃的高温条件下,最佳初始pH范围为8.0~9.0,最佳初始C/N范围为2:1~3:1,氮素去除率高达100%,N2O积累率可达到51.3%。综合以上实验结果,本研究成功分离获得了耐热高效脱氮菌株,为煤化工高氨氮废水的生物处理及氮素回收提供技术支持及菌种储备。
徐杰[2](2020)在《低表观气速下好氧颗粒污泥的骨架强化及其特性研究》文中认为好氧活性污泥处理技术在城镇生活污水处理中广为应用,但其存在占地面积大、污染物处理稳定性差和抗冲击负荷能力低等不足,制约了现有污水厂的节能减排。好氧颗粒污泥技术以其优异的沉降性能、高效稳定的污染物去除能力及较小的占地面积等为污水处理提供了新方式。但高表观气速的培养条件产生的高能耗问题,以及颗粒易受微生物内源呼吸或丝状菌扩增的破坏,导致颗粒解体、去除效果恶化的问题,制约了该技术的应用。本研究以低能耗下构建好氧颗粒污泥、提高颗粒的结构强度和运行稳定性为目的,开展以骨架强化为核心的污泥颗粒化试验研究,并从分子生物学水平探究颗粒化过程中微生物群落结构的时空演替规律,以对颗粒结构的强化机制与效能进行研究。在低表观气速下(1.0cm/s)研究了SBR反应器中污泥好氧颗粒化及稳定运行过程。反应器经过120d的运行成功培养出好氧颗粒污泥,颗粒平均粒径为3.5mm,平均沉降速度为56m/h,丝状菌和胞外聚合物中的β-多糖是维持颗粒结构完整性的重要因素。稳定阶段的好氧颗粒污泥表现出较高的污染物去除效能,其对COD、NH4+-N、TN和TP的去除率分别为93.5%、99.1%、75.2%和98.5%。与最适表观气速条件相比,曝气强度降低60%左右。但在低表观气速下,颗粒化前期颗粒尺寸增长过快及丝状菌过量繁殖,使得颗粒结构稳定性低、频繁解体。反应器内最终呈现为颗粒与絮状污泥共存状态。为提高颗粒的结构稳定性,分别利用碳纤维(Carbon Fiber,CF)和微海绵(Micro Sponge,MS)对颗粒的线性和空间网状骨架进行强化。二者均能有效促进颗粒污泥的成熟并提高其结构强度,颗粒沉降速度升高至71m/h和120m/h以上,分别比传统高表观气速下培养的颗粒提高1.4%和71.4%。空间网状骨架的强化效果更加显着,反应器可在60d内实现稳定运行,分别比常规颗粒化和线性骨架强化型颗粒化过程提前60d和35d,颗粒成熟时间缩短50%和36.8%。外源骨架通过替代颗粒中部分丝状菌和β-多糖骨架发挥作用。在外源骨架强化下,颗粒中蛋白质与多糖总量下降,但紧密结合型多糖含量升高38%以上,且外源骨架越密集,紧密结合型多糖含量越高,同时对颗粒自身骨架的替代程度越高。颗粒结构强度及DO渗透深度是影响颗粒内微生物群落结构的主要因素,黄杆菌属(Flavobacterium)、Candidatus_Competibacter、硝化螺菌属(Nitrospira)、假单胞菌属(Pseudomonas)、norank_p__Saccharibacteria和norank_f__Saprospiraceae等均与二者表现出较高相关性。对骨架强化型颗粒化过程的影响因素进行分析,结果表明,外源骨架对表观气速的高效补偿可进一步将颗粒化所需表观气速降低40%。0.6cm/s的表观气速下不仅颗粒化过程更快,还促进了颗粒中反硝化聚磷菌的富集,使得系统TN去除率升高至99%。进水有机物浓度对颗粒化过程影响明显。当进水COD浓度为200mg/L时,0.8kg COD/m3/d的低有机负荷使得微生物增殖速率和胞外聚合物分泌量不足,TN和TP去除率仅64.8%和50.9%。而当进水COD浓度为800mg/L时,反应器对TN和TP的去除率分别升高至92.6%和98.5%,但运行初期高达1.5g COD/g SS/d的污泥负荷使得骨架内部迅速被胞外聚合物填充,直至污泥负荷降低至0.6g COD/g SS/d以下,颗粒化过程才得以迅速完成。水力停留时间通过作用于饱食-饥饿效应而影响颗粒化过程。随着水力停留时间延长,进水有机物向胞外聚合物的转化效率提高。然而,当水力停留时间为12h时,0.8kg COD/m3/d的低有机负荷以及周期内接近5h的饥饿期使得微生物增殖速率不足、胞外聚合物内源消耗增加,不利于颗粒的形成。与常温下好氧颗粒污泥特性相对比,实验同时考察了低温条件下(10℃)常规好氧颗粒污泥和骨架强化型好氧颗粒污泥的形成和稳定运行,探究低温对低表观气速下颗粒化过程的影响机制。在低温条件下,常规颗粒化过程中由于丝状菌和unclassified_f__Comamonadaceae的过量繁殖而无法自主实现完全颗粒化,反应器实现稳定运行的时间为160d。低温对常规颗粒中反硝化过程抑制明显,其稳定阶段TN去除率仅60%。而在骨架强化型颗粒化过程中,反应器进入稳定状态时间缩短90d左右,其TN和TP平均去除率分别为70.5%和99.7%,系统中微生物种群丰度和多样性分别是常规系统中的1.6倍和1.1倍,unclassified_f__Comamonadaceae的相对丰度保持在5%以下,表明骨架强化型颗粒化方式对低温的适应能力和对微生物群落结构的调控能力更强,同时对氮磷等污染物具有更高的去除效能。
苗欣欣[3](2020)在《短程反硝化影响因素研究与短程反硝化-厌氧氨氧化工艺特性初探》文中指出近年来,生物脱氮技术正在推进厌氧氨氧化工艺的主流应用,而短程反硝化技术是一种新的亚硝酸盐积累方法,可以为厌氧氨氧化提供反应基质,两者耦合工艺的全程厌氧环境还能降低污水处理厂的运行费用。因此,本文实验以加强短程反硝化耦合厌氧氨氧化工艺的可行性以及稳定性为目的,首先研究了短程反硝化反应在低浓度下稳定性以及反应时间、周期时间对反应过程的影响;然后从酶活性角度探讨了初始硝酸盐氮浓度、初始COD/NO3--N比、MLVSS、初始p H值和温度对硝酸盐还原酶和亚硝酸盐还原酶活性的影响,找出最佳条件并分析亚硝酸盐积累原理;最后研究不同进水浓度、周期时间缩短对短程反硝化-厌氧氨氧化工艺稳定性的影响;同时分析在不同运行阶段,两个反应器内微生物菌群的变化。实验结论如下:(1)在进水硝酸盐氮浓度较低时(40mg/L、55mg/L、70mg/L),短程反硝化反应器可实现亚硝酸盐氮的有效积累。在进水硝酸盐氮浓度为110mg/L、反应时间为10min和周期时间为90min时,硝酸盐氮转化率最高为95.73%,出水中亚硝酸盐氮浓度平均为83.31mg/L。(2)批试实验表明:较高的初始硝酸盐氮浓度下利于获得亚硝酸盐积累。初始C/N=2.8时,亚硝酸盐还原酶活性与硝酸盐还原酶活性的比值最小。MLVSS=3500mg/L是最佳污泥浓度。初始p H值控制在7.5~9时,亚硝酸盐还原酶活性与硝酸盐还原酶活性的比值平均为0.28,利于亚硝酸盐积累。20℃~25℃为短程反硝化的最佳温度范围。总之,亚硝酸盐的高效积累主要原因是对亚硝酸盐还原酶活性进行有效的抑制。(3)耦合工艺进水硝酸盐氮浓度从50mg/L提高至140mg/L时,耦合工艺的脱氮性能不断提升,总氮去除率最高可达96.24%,出水中没有亚硝酸盐,硝酸盐氮浓度不断增加,COD浓度平均为40.46mg/L,氨氮浓度平均为5.80mg/L。为提高处理负荷将耦合工艺的周期时间由572min缩短至358min,反应器适应了一段时间后,最终耦合工艺达到稳定,总氮去除率平均为93.50%,出水中不含亚硝酸盐,氨氮浓度比长周期要高,出水硝酸盐氮浓度平均为13.79mg/L,出水COD浓度平均为34.44mg/L。耦合工艺运行前后,短程反硝化SBR亚硝酸盐积累性能不发生变化,厌氧氨氧化SBBR中出现较弱的反硝化作用。(4)短程反硝化污泥在长期运行以后逐渐形成了颗粒污泥,并且污泥驯化成功之后,Protectobacteria(变形菌门)数量增加,其中Thauera(陶厄氏菌属)增加至24.01%,并且Pseudomonas也出现在反应器中。耦合前后,厌氧氨氧化反应器中,Planctomycetes(浮霉菌门)从29.11%增加至57.64%,Protectobacteria(变形菌门)减少到11.89%;从属水平上讲,Candidatus Anammoxoglobus细菌得到富集。由于短程反硝化污泥和有机物进入厌氧氨氧化反应器,反硝化细菌及其他异养菌出现其中,从而整个反应器菌群丰富度增加,系统更加稳定。
杨嗣靖[4](2020)在《倒置A2/O-MBR组合工艺处理低C/N废水试验研究》文中认为污水脱氮除磷一直以来都是我国乃至世界污水处理领域需要解决的主要问题。随着我国污水排放标准的进一步提升,TN和TP去除已成为污水处理厂出水是否能够达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A排放标准的关键。而低C/N比废水的脱氮除磷更加困难,因此,对低C/N比废水的脱氮除磷技术与工艺进行研究非常重要,对污水处理厂出水的达标排放以及已有污水处理厂的升级改造均具有重要意义。本研究主要是对倒置A2/O-MBR组合工艺处理低C/N比废水的效果及工艺参数进行研究,为A2/O-MBR组合工艺的推广应用提供技术依据。以模拟的低C/N比废水为研究对象,采用静态和动态相结合的方法,研究倒置A2/O-MBR组合工艺对低C/N比废水的处理效果及影响因素。主要内容包括:倒置A2/O-MBR组合工艺的启动研究;进水分配比、溶解氧、混合液回流比对组合工艺的影响研究;外加碳源对倒置A2/O-MBR组合工艺处理低C/N废水影响研究。阶梯降低进水有机物浓度的驯化方式有利于倒置A2/O-MBR组合工艺的启动。经过44d的启动,反应器内微生物量较为丰富,污染物质的去除情况趋于稳定。在稳定运行阶段,COD、NH4+-N、NO3--N和TP平均出水浓度分别为17.04 mg/L、0.89mg/L、17.73mg/L和1.59mg/L。整个启动过程中无污泥膨胀发生。进水分配比、混合液回流比和溶解氧对TN和TP的去除有较大影响,同时溶解氧对NH4+-N去除也有较大的影响。研究结果表明,当不投加碳源时,在进水分配比为6∶4、溶解氧为2mg/L、混合液回流比为200%条件下,COD、NH4+-N、TN、及TP的平均出水质量浓度分别为:14.07 mg/L、0.87 mg/L、20.43 mg/L、1.22mg/L。由于进水碳源不足的限制,使TN和TP仍难以达到一级A的排放标准。投加碳源乙酸钠能够提高处理效果,相较于未投加碳源时的处理效果,投加乙酸钠后脱氮率和除磷率分别提升了27.1%和16.32%,提升效果显着。乙酸钠投配比例对处理效果有影响,当缺氧、厌氧反应器碳源投加比为6∶4时提升效果最好,脱氮除磷均能稳定达到一级A的排放标准。倒置A2/O-MBR组合工艺解决了不同菌种之间SRT的矛盾,通过运行参数的优化、外加碳源的投加,能够使低C/N比废水的处理效果稳定达到一级A的排放标准。该工艺的推广应用对污水厂出水的达标排放,进而保护水环境具有重要意义。
伍健伯[5](2020)在《抑制剂强化亚硝化协同厌氧氨氧化工艺处理低C/N废水的试验研究》文中指出厌氧氨氧化工艺具有能耗低、产泥量小、脱氮负荷高等优点,在处理以市政污泥液为代表的低C/N废水方面具有较好的前景,因此,关于厌氧氨氧化工艺的研究备受关注。如何快速积累大量亚硝酸盐制约着厌氧氨氧化工艺的工程化应用。课题对硝化抑制剂强化亚硝化的SBBR-UASB组合工艺处理低C/N废水进行试验研究,通过添加硝化抑制剂的方式,快速积累大量亚硝酸盐,优化SBBR-UASB组合工艺的工艺条件,为厌氧氨氧化的工程化应用提供技术依据。以低C/N废水为研究对象,将氯酸钠作为控制亚硝化进程的抑制剂,研究添加抑制剂的SBBR-UASB组合工艺处理低C/N废水的效果及工艺条件。主要研究内容包括:氯酸钠抑制剂控制的亚硝化试验研究;厌氧氨氧化工艺试验研究;部分亚硝化-厌氧氨氧化组合工艺试验研究。试验结果表明,添加氯酸钠抑制剂能够有效缩短亚硝化反应器的启动时间,由传统的30d缩短至20d。在温度为30℃,p H值为7.5~8.0,DO=1.0mg/L,投加氯酸钠浓度为1.0mol/L,进水CODCr浓度不高于150mg/L的条件下,亚硝化反应器脱氮性能最佳,此阶段NH4+-N去除率和NO2--N累积率分别为92.61%和88.62%。当进水NH4+-N浓度为250mg?L-1时,调整反应器运行工况为进水(瞬时)-曝气(195min)-沉淀(165min)-排水(瞬时)-闲置(120min),实现匹配厌氧氨氧化的部分亚硝化工艺稳定运行。试验以污水厂厌氧硝化污泥作为接种污泥,采用常温低基质的方式经112d成功启动了UASB反应器。随后逐步提高反应器内TN容积负荷,实现反应器的稳定运行提升。各影响因素小试试验结果表明,控制温度为30℃、HRT=12h、p H值为8.0,系统脱氮性能最佳,NH4+-N、NO2--N与TN的平均去除率分别为90.69%、96.25%及87.40%。当进水CODCr浓度为50mg·L-1时,系统稳定运行且高效脱氮。分析反应器内△NO2--N/△NH4+-N及△NO3--N/△NH4+-N,发现二者与理想值均有细微偏差,表明反应器有少部分反硝化细菌与厌氧氨氧化细菌共存的现象。适应性调试后,SBBR-UASB组合系统对低C/N废水处理效果较好,稳定运行期间NH4+-N和TN平均去除率分别为为92.48%和80.26%,CODCr平均去除率88.12%。投加氯酸钠抑制剂可以快速实现亚硝酸盐的大量积累,有利于提高厌氧氨氧化的效果。抑制剂强化亚硝化的部分亚硝化-厌氧氨氧化组合工艺在处理低C/N废水方向具有可行性,它弥补传统处理工艺的高耗低效的缺陷,对低C/N废水的处理具有重要意义。
刘兴[6](2018)在《副溶血弧菌HA2好氧反硝化效率及全基因组脱氮功能基因的初步研究》文中进行了进一步梳理氨盐、亚硝酸盐等氮素是存在于养殖水体中的主要污染物质,对水环境和水产动物危害极大。生物脱氮是以硝化作用和反硝化作用为基础,是控制水体中氮素污染的有效方法。本试验以从养殖环境中筛选并鉴定的副溶血弧菌(Vibrio Parahaemolyticus)HA2为研究对象,通过不同氮源培养(NH4+-N、NO3--N、NO2--N)探究该菌株脱氮能力、生长状况和气体产物等变化;对该菌株进行de novo全基因组测序,将基因组序列组装、基因编码预测,再与NR、GO、COG、KEGG数据库进行比对,得到完整硝化、反硝化功能基因预测结果,进一步推测分析出该菌株脱氮模型。菌株HA2在三种培养基中均可以生长,从三条生长拟合曲线结果中可以得出细菌在NH4+-N、NO3--N、NO2--N中生长极限k值依次分别为4.769、5.477、5.567,三种培养基中该菌株生长速率从大到小依次为:NH4+-N、NO3--N、NO2--N;在第45h时NH4+-N去除率最高达到99.97%,第60h时NO3--N的去除率最高达到99.95%,在第60h时NO2--N去除率最高达到36.87%;在试验过程中通过检测三种密封发酵罐中气体变化,三种培养基中N2均有增加趋势,增加速率从大到小依次为:NO2--N、NO3--N、NH4+-N;三种培养基中的pH值均有明显增加趋势,证明其反硝化作用存在。副溶血弧菌HA2基因组进行预测与COG数据库、NR数据库做比对,预测出氨单加氧酶(AMO)、羟胺氧化酶(HAO)、硝酸还原酶(NAP)、亚硝酸盐还原酶(NIR)、一氧化氮还原酶(NOR)、氧化亚氮还原酶(N2OR),包含硝化、反硝化全套功能基因,因此,推测该菌株硝化反硝化模型为NH4+-N→NH2OH→NO2--N→NO3--N→N2;硝酸还原酶预测结果显示,该菌株HA2只包含大量NAP序列片段,没有预测到NAR序列片段,因此,证实该菌具有好氧反硝化能力。该菌株HA2具有长期研究价值,该菌的保存方法是必须解决的技术问题。该试验采用真空冷冻保存方法筛选出高效保护剂,首先筛选出性能高效的单一保护剂,再进行Box-Behnken响应面试验方法设计出性能最佳的复配保护剂。单一保护剂筛选结果显示,蔗糖、麦芽糖、脱脂乳、甘露醇保护效果较好,当浓度为10%、15%时保护效果比较显着;将甘露醇、蔗糖、脱脂乳复配后的保护效果显着高于其单一时的保护效果。通过Box-Behnken响应面试验方法,拟合出甘露醇、蔗糖、脱脂乳复配的多元二次回归方程,并预测出最优配方比例:甘露醇12.33%、脱脂乳12.16%和蔗糖11.89%。
王宇佳[7](2017)在《亚硝化过程控制与厌氧氨氧化工艺运行及其微生物特性》文中指出以亚硝化工艺和厌氧氨氧化(Anammox)工艺为基础的新型脱氮工艺具有良好的应用前景。本研究针对亚硝化工艺控制过程复杂、运行难稳定以及厌氧氨氧化菌富集缓慢、工艺启动周期长等关键问题,通过实验探讨了亚硝化工艺和厌氧氨氧化工艺的启动及稳定运行策略,并借助分子生物学分析手段和方法,探究在不同选择压力(进水条件、控制参数)和不同环境条件(反应器类型、接种污泥)下,微生物群落结构的特点和演替规律,建立“影响因子-功能微生物种群结构变化-反应器运行效果”的内在联系,从根本上探索亚硝化工艺和厌氧氨氧化工艺启动及稳定运行的充要条件,为新型高效的生物脱氮技术提供理论支持。以沈阳市南部污水处理厂二沉池排出的好氧污泥为种泥,采用传统序批式活性污泥法工艺(SBR),以人工模拟废水为处理对象,采取低氧运行与利用氯酸钾和联氨作抑制剂策略,经过84天培养驯化成功启动了亚硝化工艺,氨氧化率和亚硝酸盐积累率分别为86.02%和83.13%。此后,通过添加联氨(10 mg/L)和快速提升进水氨氮浓度(至550 ±10 mg/L)的方式,实现了从完全亚硝化向半亚硝化的转型,出水中N〇2-N:NH4+-N摩尔比约为1.07,满足厌氧氨氧化工艺进水要求。通过平行试验进一步确定了亚硝化工艺最佳运行工艺条件,当pH、溶解氧(DO)分别为8.0、0.5 mg/L,抑制剂氯酸钾和联氨的最佳投药剂量分别为5 mmol/L、5 mg/L时,系统平均氨氧化率分别可达92.93%和98.36%,平均亚硝酸盐积累率分别可达78.89%和86.08%,试验结果表明联氨提升亚硝化效果的能力优于氯酸钾。采用高通量免培养测序技术对亚硝化工艺不同时期活性污泥中细菌微生物群落结构进行了分析,结果表明,长期驯化后系统内细菌群落多样性下降,主要优势门类群为变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和拟杆菌门(Bacteroidete);变形菌门下的氨氧化菌(AOB)亚硝化单胞菌科(Nitrosomonadaceae)是亚硝化功能的承担者,其丰度与系统的亚硝化能力呈正相关;接种污泥经氯酸钾和联氨驯化后,变形菌门丰度从初始的36.37%分别被提升至62.34%和72.33%,Nitrosomonadaceae丰度分别达到51.55%和59.49%,而亚硝酸盐氧化菌(NOB)硝化螺旋菌(nitrospira)从5.64%下降至0.01%;长期处于低氧条件,厌氧绳菌纲AnaerolineaeSBR1031细菌和WS6门细菌丰度上升成为群落优势菌;间歇投加5 mmol/L氯酸钾时,Aritrosomonatdaceae丰度最高可达到29.51%,而间歇投加5 mg/L联氨时,Nitrosomonadacmoe丰度最高可达60.20%,相比传统抑制剂氯酸钾,添加联氨更有利于提高氨氧化细菌在群落中的丰度。综合以上结果说明,采取低氧运行并选用适当的抑制剂,可以有效抑制NOB的增殖,有利于提高AOB功能菌在群落内的相对丰度,直接体现为亚硝化体系能够获得更高的氨氧化率和亚硝酸盐积累率,且工艺运行更加稳定。分别以单级短程硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺(SNAP)工艺污泥和厌氧氨氧化颗粒污泥为接种物,上流式厌氧污泥床(UASB)和连续搅拌反应器系统(CSTR)为反应器,以人工模拟废水为处理对象,基于基质胁迫和水力压力的工艺运行策略,考察了接种污泥类型和反应器类型对厌氧氨氧化工艺启动及运行性能的影响。结果显示,AR1(SNAP污泥,UASB反应器)、AR2(Anammox颗粒污泥,UASB反应器)和AR3(Anammox颗粒污泥,CSTR反应器)经历73天、53天和50天驯化,均成功实现了厌氧氨氧化工艺的启动。3个反应器分别290天、276天和289天稳定运行均可以培养出红色厌氧氨氧化颗粒污泥,并实现高效高负荷脱氮,最高总氮负荷分别达到 11.51 kg-N/(m3·d)、16.43 kg-N/(m3·d)和 27.44 kg-N/(m3·d),对应总氮去除负荷可达到 9.53 kg-N/(m3·d)、14.09 kg-N/(m3.d)和 24.00 kg-N/(m3·d)。上述结果表明,以厌氧氨氧化颗粒污泥为种泥可以缩短启动的时间,启动过程中脱氮效果更稳定,可获得更高的脱氮性能;CSTR作为厌氧氨氧化工艺启动及运行反应器,具有传质效果好、抗冲击负荷能力强和脱氮性能更佳的优势。采用高通量免培养测序技术分析厌氧氨氧化工艺启动和稳定运行阶段活性污泥中细菌类微生物群落结构,结果表明,受接种污泥类型和反应器类型的影响,各反应器内细菌微生物群落演替规律及优势类群组成和丰度的差异较大。AR1反应器运行各阶段污泥中主要优势门为变形菌门和厚壁门(Firmicutes);长期运行后,浮霉菌门(Planctomycetes)、绿弯菌门和绿菌门(Chlorob/)丰度上升成为优势门类群;厌氧氨氧化菌Candatus Brocaia丰度显着升高,稳定期丰度达到10.71%成为厌氧氨氧化功能主要承担者;红环菌科RhodocyclaceaeDok59属、OD1门细菌和梭菌属(Clostridium)在稳定运行阶段丰度上升成为优势属类群。AR2反应器运行各阶段污泥中主要优势门为变形菌门、浮霉菌门、绿弯菌门、绿菌门;长期运行后,拟杆菌门和酸杆菌门(Acidobacteria)丰度上升成为优势门类群;Brocadiaceae主导厌氧氨氧化反应,驯化后丰度从接种时的31.24%下降至稳定期的 7.00%;丛毛单胞菌科(Comatonadaceae)、hoccyclaceaeDok59 属、热单孢菌属(Thermomonas)、A naerlineae和Ignaetrgaceae为系统内优势属类群。AR3反应器运行各阶段污泥中主要优势门为变形菌门、浮霉菌门、绿弯菌门、绿菌门和拟杆菌门;Brocidiaceae主导厌氧氨氧化反应,在稳定期丰度达到30.86%成为第一优势属类群;Comawominadaceae 和 Rhoidocyclaceae Dok59 属,Anaerollineae和Ignavibacleriaceae均为系统内优势属类群。三个反应器中均存在高丰度具有反硝化、磷代谢功能相关的化能异养型类群,而浮霉菌门、变形菌门、拟杆菌门、绿弯菌门、绿菌门是各厌氧氨氧化工艺稳定运行期的核心门类群。启动运行过程中,AR1群落结构变化最大,AR2厌氧氨氧化菌群总丰度下降,而AR3具有最优的厌氧氨氧化菌富集效果。上述结果表明,反应器类型对厌氧氨氧化菌在群落中的丰度影响大于接种污泥类型的影响,但不同种泥来源直接影响厌氧氨氧化菌的种类,二者的综合作用决定了反应器的综合脱氮效能。基于宏基因组学研究,以Candidats Kuenenia stuttgartiessis为模式细菌进行代谢通路分析,结果发现,在四氢叶酸(THF)、辅酶A(CoA)、辅酶Q(CoQ)和生物素(biotin)等重要生长因子的代谢途径上,部分酶蛋白编码基因不表达或缺失,这可能造成生长因子的合成障碍,推测厌氧氨氧化菌为营养缺陷型细菌,必须以互利共生的生长方式存在于活性污泥的细菌群落中,这一研究结果阐明了厌氧氨氧化菌无法进行纯培养的原因。该发现对构建更稳定的厌氧氨氧化体系以及对厌氧氨氧化宏基因组研究具有一定的启示。本研究成果为进一步完善亚硝化工艺和厌氧氨氧化工艺的启动及稳定运行进行了有益的探索,对以这两种工艺为基础的新型生物脱氮技术的应用具有一定的指导意义。
石姗姗[8](2016)在《餐厨垃圾糖化液发酵制丁醇及糖化残渣堆肥化研究》文中研究表明本文针对餐厨垃圾制丁醇和堆肥的各自特点,将餐厨垃圾糖化后离心分离,上层液体(糖化液)用于制丁醇,下层残渣(糖化残渣)用于堆肥。这种组合方式既拓宽丁醇生产的原料来源,又解决了餐厨垃圾复杂成分中无法被丁醇菌利用的残渣资源化问题。餐厨垃圾热力学分析表明,与传统原料相比餐厨垃圾丁醇发酵省去糊化和液化等步骤,直接进行糖化,既省去蒸煮设备又节能、简化操作步骤,降低生产成本。同时优选出C. beijerinckii NCIMB 8052丁醇生产菌,以餐厨垃圾糖化液为底物,在未添加任何营养物质(即非调控状态),丁醇、总溶剂浓度及丁醇生产速率分别为5.95 g/L、8.23 g/L,0.139 g/L/h。但非调控状态下糖化液丁醇发酵出现“酸崩”现象,导致发酵启动较慢,相转型延滞和产物浓度较低等问题,通过添加0.3% (w/v) CaCO3可提高糖化液pH缓冲能力,解除“酸崩”抑制;进一步向糖化液添加5g/L酵母浸粉以刺激底物还原糖转化,丁醇、总溶剂及丁醇生产速率分别为11.7 g/L、16.7 g/L及0.308 g/L/h,与非调控状态相比分别提高96.6%、102.9%和121.6%。动力学模型表明促进目标产物生产,提高细胞生物量是关键措施所在,为此建立了高细胞密度批次发酵模式和高细胞密度循环连续发酵模式,前者的丁醇、总溶剂及丁醇生产速率分别为13.2 g/L、19.0g/L和0.746 g/L/h;后者的平均细胞生物量增殖为21.2 g/L,且丁醇生产速率高达1.37 g/L/h,分别是前者的1.94和1.84倍。因此,所建立的高细胞密度循环连续发酵模式是高效的。为使餐厨垃圾最大限度地资源化利用,对糖化残渣进行好氧堆肥并研究其AOB群落变化。结果表明,AOB群落结构随着物料温度升高发生明显变化,其中Nitrosomonas-like和Nitrosospira-like种属大量广泛存在于各个时期,Nitrosomonas europaea/eutropha是高温期优势菌属,它耐受性较强,在氨氮氧化过程中发挥着重要作用。冗余分析和方差分离的结果表明,NO3--N和pH值对AOB群落结构演替有显着影响(p<0.05);NO3-N单独解释27.3%(p=0.012)AOB种群结构,pH值解释27.1% (p=0.024) AOB种群结构;这些参数对餐厨垃圾好氧堆肥过程中氨氧化细菌活性的调控具有重要意义。综上所述,餐厨垃圾糖化液发酵制丁醇和糖化残渣堆肥化的组合工艺是可行的,为餐厨垃圾能源化与资源化探索了一条新的途径。
夏沈阳[9](2016)在《氨氮负荷梯度对厌氧氨氧化细菌处理高浓度氨氮废水影响的机理研究》文中认为作为一种新型生物脱氮技术,厌氧氨氧化具有非常好的开发潜力。由于其不需添加葡萄糖或淀粉等有机碳源提供电子供体,不仅节省了大量费用,而且防止了对水源的二次污染。不过,实际运行时,此工艺存在一些缺陷:(1)厌氧氨氧化细菌生长缓慢,因而运行过程中筛选富集阶段时间长;(2)反应器进水中较高的氨氮和亚硝氮浓度会抑制厌氧氨氧化细菌的脱氮能力。为了深入研究这些问题,本文以SBR为反应装置,接种华强化工运行8个月的EGSB厌氧反应器厌氧污泥,利用高氮模拟试验废水对厌氧氨氧化细菌进行筛选富集。并在此基础上,研究不同进水氨氮浓度梯度下SBR反应器的脱氮效率和作用机理,同时首次研究临界进水氨氮和亚硝氮浓度下厌氧氨氧化细菌脱氮效率,研究结果表明:(1)经过102天培养,SBR反应器成功筛选富集出厌氧氨氧化细菌。氨氮和亚硝氮进水浓度均为150mg/L时,SBR反应器仍然可以高效稳定地运行,氨氮出水浓度能一直保持在10mg/L以下,且去除率能达到91%以上,而亚硝氮的出水浓度一直保持在1mg/L以下,去除率达到99%以上。(2)根据筛选富集厌氧氨氧化细菌过程中培养困难和时间长等问题,提取了3个试验参数,分别为水溶液里氨氮、亚硝氮和硝氮三者的比值,硝氮变化量及出水pH值变化。尽管它们均有各自的局限性,但将其进行归纳和总结后可以为现实工艺筛选富集厌氧氨氧化细菌提供借鉴。(3)经过2个阶段不同进水浓度梯度的驯化后,厌氧氨氧化细菌已经可以降解一定浓度的高氨氮试验模拟废水,但进水浓度超过SBR反应器自身所能降解的氮浓度时,微生物活性和脱氮均受到严重抑制。第1试验阶段,历经88d的驯化,反应器进水氨氮浓度从150mg/L提升到550mg/L时,氨氮和亚硝氮的出水浓度分别一直保持在41.53mg/L和5.34mg/L左右。第2试验阶段,经过30d的驯化,进水氨氮和亚硝氮分别从600mg/L和650mg/L提升到1100mg/L和1150mg/L,反应器出水浓度从70.36mg/L和6.42mg/L不断升到528.46mg/L和680.12mg/L。在提高进水氨氮浓度时,由于反应器内氨氮负荷过大,厌氧氨氧化作用系统崩溃。另外,数据分析显示SBR厌氧氨氧化反应器的进水氨氮和亚硝氮浓度临界值分别为900mg/L和950mg/L。(4)通过降低氨氮和亚硝氮的进水浓度及投加171mg/L的盐酸羟胺,经过52d的试验调试,已经崩溃的SBR型厌氧氨氧化反应器可恢复活性和脱氮能力。(5)进水氨氮和亚硝氮浓度分别为浓度临界值900mg/L和950mg/L时,通过单因素实验得知SBR反应器最适pH和反应温度分别为8和33℃。(6)保持氨氮和亚硝氮进水浓度分别为900mg/L和950mg/L,pH为8,系统反应温度为33℃,HRT为48小时,SBR反应器的氨氮出水能稳定在130mg/L附近,其去除率能保持在86%以上,亚硝氮出水浓度能稳定在100mg/L附近,去除率能稳定在84%以上。总体而言,SBR厌氧氨氧化反应器能保持稳定高效的脱氮效率。
刘涛[10](2013)在《基于亚硝化的全程自养脱氮工艺(CANON)效能及微生物特征研究》文中进行了进一步梳理基于亚硝化的全程自养脱氮工艺(CANON)相比于传统的硝化/反硝化脱氮工艺具有诸多明显的优势,然而,目前对该工艺的研究成果和实践经验主要集中于低负荷、高氨氮浓度、高温废水的处理上;针对常温、低氨氮基质浓度的城市生活污水的处理方面存在若干亟待解决的问题,其中最为关键的问题在于如何在常温、低氨氮基质环境中快速启动并获取稳定、高效的脱氮性能。因此,本课题以温度和进水基质浓度作为两个重点考察因素,以实验室规模的数个CANON反应装置为研究对象,首次将宏观工艺运行性能和微观生物学特征两个方面相结合,研究了CANON反应器的启动策略和脱氮性能,并对CANON系统内的功能微生物在生理生化、形态特征、空间分布、种群数量、群落特征及遗传学等方面的特征进行了研究,以期加强对CANON工艺的机理及微生物动态变化规律的认知,并基于微生物研究结果指导并优化工艺运行,从而为CANON工艺应用于城市生活污水的脱氮处理提供技术支持。CANON工艺中的功能微生物为AOB和anammox菌,通过二者的协同作用实现氮素的去除。本文对不同工艺运行条件下的若干CANON反应装置内的微生物特征进行研究,结果表明不同的CANON系统在生物膜形态、功能微生物的空间分布、种属特征等方面具有共性:首先,火山岩填料表面的微生物以直径为0.21.0μm的球形及椭球形菌为主,易成簇生长。然而,生物膜在较强的水力剪切作用下容易受损,从而影响CANON的脱氮效能。其次,CANON内部的功能微生物彼此共生,并未呈现出分布在生物膜外层是AOB而内部是anammox菌的特征;第三,参与亚硝化作用的主要功能菌为亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas),参与厌氧氨氧化作用的主要功能菌为待定布罗卡地菌属(Candidatus Brocadia),且AOB的生物多样性明显高于anammox菌,这种生物多样性保证了CANON系统一定的抗冲击能力;第四,CANON系统中还存在希瓦氏菌属(Shewanella)、假单胞菌属(Pseudomonas)、依格纳季氏菌属(Ignatzschineria)、脱氯单胞菌属(Dechloromonas)等,它们与AOB和anammox菌共同构成CANON系统内的微生物群落;最后,利用特定的AOB选择性培养基,从CANON反应器中筛选出4个AOB菌株。AOB的成功筛选为今后的微生物富集培养、固定化及基因工程的应用提供了理论基础。本文考察了不同温度对CANON的影响,研究表明:高温(30℃)和室温(1623℃)条件下系统的总氮去除负荷分别为2.21kg N/(m3·d)和1.00kgN/(m3·d)。微生物试验表明:在常温下AOB和anammox菌的数量明显下降,而NOB数量有所增加,总细菌和AOB的群落多样性在常温条件下也略有降低,菌胶团的体积和间距变大,这些可能是造成反应器在常温条件下脱氮能力下降的主要原因。而温度对功能微生物的空间分布以及anammox菌的群落结构无显着影响。基于微生物学研究结果,笔者提出了可以通过补充CANON污泥、设置污泥截留装置、间歇曝气等方式提高常温下CANON的脱氮性能。除温度外,进水氨氮浓度也是影响CANON运行效果的另一重要因素。研究表明:常温下CANON在较低氨氮浓度时(NH4+-N>200mg/L)能够实现稳定的运行;当氨氮浓度降至100mg/L时,系统仍具有一定的脱氮性能,但此时生物膜被破坏,生物量流失严重,微生物菌团的间距增大,结构松散,且多以单细胞方式存在。在整个降基质运行过程中,AOB群落结构变化明显而anammox菌群落结构保持稳定。此外,系统内部总细菌和AOB数量随基质浓度的降低而减少,Nitrospira数量显着增加,anammox菌数量略有减少,而Nitrobacter很少检测到。基于微生物试验结果,本文提出了在常温、低基质浓度条件下,可以通过改用软性或者半软性填料、增设反冲洗、降低曝气、投加适量的亚硝态氮等途径来提高系统的脱氮性能。基于上述试验结果,本文在常温低氨氮条件下,通过接种污水处理厂(A2/O工艺)曝气池回流污泥,经过好氧/间歇曝气/限氧三个阶段,在很短的时期内(180天)首次成功启动了CANON工艺,总氮去除负荷可达1.10kg N/(m3·d)。相比于完全限氧方式,采用间歇曝气有利于维持系统内AOB和anammox的平衡关系,从而大大缩短了CANON的启动周期。在启动的全过程中Nitrobacter没有完全被淘汰,其群落结构变化明显,而AOB和anammox菌的群落结构相对稳定。为了使得CANON工艺发挥更好的脱氮效能,本文又进行了微生物优化控制方面的研究,结果表明:CANON滤层不同高度处微生物分布差异明显,在滤层下方微生物数量较多,易成簇生长,AOB的群落多样性很高,具有更强的脱氮能力和抗冲击负荷。为了使得功能微生物的沿程分布更为合理,建议定期改变进水方向,对不同滤层处进行均匀曝气或者对滤料进行重新排布;其次,常温条件下的生物膜厚度远未达到其理论最佳厚度值,因此,增加常温下的生物膜厚度或者适当降低系统内的DO浓度能够有效提高系统的脱氮效能。
二、厌氧氨氧化细菌的筛选试验研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、厌氧氨氧化细菌的筛选试验研究(论文提纲范文)
(1)耐热脱氮菌株的分离鉴定及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 前言 |
1.1 课题研究背景 |
1.1.1 我国煤化工产业发展现状 |
1.1.2 煤化工废水水质特征 |
1.1.3 煤化工氨氮废水处理的意义 |
1.2 煤化工废水氨氮现有处理技术 |
1.2.1 物理化学法 |
1.2.2 生物处理法 |
1.3 废水生物脱氮技术研究进展 |
1.3.1 生物脱氮单元反应 |
1.3.2 生物脱氮组合工艺技术 |
1.4 煤化工废水氨氮处理工艺存在的瓶颈 |
1.5 课题研究意义和内容 |
1.5.1 课题研究的目的及意义 |
1.5.2 研究内容 |
1.5.3 课题研究技术路线 |
第2章 实验材料与分析方法 |
2.1 实验材料与试剂 |
2.2 耐热菌株的筛选分离及鉴定 |
2.2.1 样品初步处理 |
2.2.2 培养基组成 |
2.2.3 耐热菌株的筛选分离 |
2.2.4 场发射扫描电镜拍摄预处理 |
2.2.5 16SrRNA基因高通量测序及分析 |
2.3 耐热菌株的性能测试 |
2.3.1 菌株温度优化研究 |
2.3.2 菌株pH优化研究 |
2.3.3 菌株C/N优化研究 |
2.3.4 菌株生长动力学的测定 |
2.4 耐热脱氮菌株协同作用的性能优化测试 |
2.4.1 pH的性能优化测试 |
2.4.2 C/N的性能优化测试 |
2.5 水质分析项目与检测方法 |
2.5.1 氮素测定 |
2.5.2 N_2O检测分析方法 |
2.5.3 蛋白含量测定分析方法 |
第3章 结果与讨论 |
3.1 耐热氨氧化菌的筛选、鉴定及性能研究 |
3.1.1 菌株分离筛选及形态观察 |
3.1.2 菌株16S rRNA基因序列测定 |
3.1.3 温度优化研究 |
3.1.4 pH优化研究 |
3.1.5 菌株生长动力学测试 |
3.1.6 小结 |
3.2 耐热短程反硝化菌的筛选、鉴定及性能研究 |
3.2.1 菌株分离筛选及形态观察 |
3.2.2 菌株16S rRNA基因序列测定 |
3.2.3 温度优化研究 |
3.2.4 pH优化研究 |
3.2.5 C/N优化研究 |
3.2.6 菌株生长动力学测试 |
3.2.7 小结 |
3.3 基于耐热脱氮菌株协同作用的短程硝化反硝化技术效能研究 |
3.3.1 不同C/N下短程硝化反硝化技术的性能测试 |
3.3.2 不同pH下短程硝化反硝化技术的性能测试 |
3.3.3 小结 |
第4章 结论与展望 |
4.1 结论 |
4.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
硕士期间相关研究成果 |
(2)低表观气速下好氧颗粒污泥的骨架强化及其特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源和研究背景 |
1.1.1 课题来源 |
1.1.2 研究背景 |
1.2 好氧颗粒污泥的形成及稳定运行影响因素 |
1.2.1 选择压力相关型因素 |
1.2.2 非选择压力相关型因素 |
1.2.3 好氧颗粒污泥形成及稳定运行的外源强化 |
1.3 好氧颗粒污泥的形成机理 |
1.3.1 丝状菌假说 |
1.3.2 胞外聚合物假说 |
1.3.3 关键微生物假说 |
1.3.4 群体感应假说 |
1.3.5 四步颗粒化假说 |
1.4 好氧颗粒污泥的应用 |
1.4.1 污染物的同步去除 |
1.4.2 高浓度有机废水处理 |
1.4.3 有毒难降解有机废水处理 |
1.4.4 重金属废水处理 |
1.4.5 好氧颗粒污泥的组合工艺 |
1.5 课题研究的目的意义、主要研究内容及技术路线 |
1.5.1 课题研究的目的和意义 |
1.5.2 主要研究内容 |
1.5.3 技术路线 |
第2章 试验材料与方法 |
2.1 试验装置与材料 |
2.1.1 试验装置及运行条件 |
2.1.2 接种污泥 |
2.1.3 试验用水 |
2.1.4 试验试剂 |
2.1.5 仪器设备 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 表观气速的确定 |
2.2.2 氨氮吸附试验 |
2.2.3 骨架材料的筛选试验 |
2.3 检测项目与分析方法 |
2.3.1 常规指标检测分析方法 |
2.3.2 污泥颗粒理化性质分析 |
2.3.3 微生物群落演替及空间特性分析 |
第3章 低表观气速下好氧颗粒污泥的形成与特性 |
3.1 引言 |
3.2 低表观气速下的污泥颗粒化过程分析 |
3.2.1 表观气速的确定 |
3.2.2 低表观气速下的污泥颗粒化过程分析 |
3.3 污泥颗粒化过程中胞外聚合物的变化特性 |
3.3.1 蛋白质和多糖含量及比值的变化 |
3.3.2 胞外聚合物荧光特性的变化 |
3.3.3 胞外聚合物在成熟颗粒内部的空间分布 |
3.3.4 颗粒表面红外光谱特性及元素组成分析 |
3.4 污泥颗粒化过程中污染物的去除效能 |
3.4.1 好氧颗粒污泥对COD的去除效能 |
3.4.2 好氧颗粒污泥对氮的去除效能 |
3.4.3 好氧颗粒污泥对磷的去除效能 |
3.4.4 好氧颗粒污泥对污染物的去除过程 |
3.5 污泥颗粒化过程中微生物群落结构变化特性 |
3.5.1 微生物种群丰度和多样性变化 |
3.5.2 微生物群落动态变化特征 |
3.6 低表观气速对好氧颗粒污泥形态及丝状菌的影响 |
3.6.1 对颗粒形态的影响 |
3.6.2 对丝状菌生长的影响 |
3.7 本章小结 |
第4章 骨架强化型好氧颗粒污泥的构建与特性 |
4.1 引言 |
4.2 线性骨架强化型好氧颗粒污泥的构建 |
4.2.1 线性骨架强化下的颗粒化过程分析 |
4.2.2 线性骨架强化型好氧颗粒污泥中的胞外聚合物特性 |
4.2.3 线性骨架强化型好氧颗粒污泥的污染物去除效能 |
4.2.4 线性骨架强化型颗粒化过程中微生物群落结构变化特性 |
4.3 空间网状骨架强化型好氧颗粒污泥的构建 |
4.3.1 材料筛选 |
4.3.2 空间网状骨架强化下的颗粒化过程分析 |
4.3.3 空间网状骨架强化型好氧颗粒污泥中的胞外聚合物特性 |
4.3.4 空间网状骨架强化型好氧颗粒污泥的污染物去除效能 |
4.3.5 空间网状骨架强化型颗粒化过程中微生物群落结构变化特性 |
4.4 线性和空间网状骨架强化型好氧颗粒污泥差异性分析 |
4.4.1 污染物去除效能 |
4.4.2 胞外聚合物特性 |
4.4.3 微生物群落结构 |
4.4.4 形成机理 |
4.5 本章小结 |
第5章 骨架强化型好氧颗粒污泥的影响因素研究 |
5.1 前言 |
5.2 反应器运行条件 |
5.3 表观气速对骨架强化型好氧颗粒污泥的影响 |
5.3.1 污泥颗粒化情况 |
5.3.2 胞外聚合物特性 |
5.3.3 污染物去除效能 |
5.3.4 微生物群落结构特性 |
5.4 进水有机物浓度对好氧颗粒污泥的影响 |
5.4.1 污泥颗粒化情况 |
5.4.2 胞外聚合物特性 |
5.4.3 污染物去除效能 |
5.4.4 微生物群落结构特性 |
5.5 水力停留时间对好氧颗粒污泥的影响 |
5.5.1 污泥颗粒化情况 |
5.5.2 胞外聚合物特性 |
5.5.3 污染物去除效能 |
5.5.4 微生物群落结构特性 |
5.6 本章小结 |
第6章 低温对低表观气速下污泥好氧颗粒化的影响机制研究 |
6.1 前言 |
6.2 低温低表观气速下的污泥颗粒化过程分析 |
6.2.1 反应器运行条件 |
6.2.2 常规方式培养下的颗粒化过程 |
6.2.3 骨架强化下的颗粒化过程 |
6.3 污泥颗粒化过程中胞外聚合物的变化特性 |
6.3.1 常规方式培养下污泥的胞外聚合物特性 |
6.3.2 骨架强化下污泥的胞外聚合物特性 |
6.4 污泥颗粒化过程中污染物的去除效能 |
6.4.1 常规方式培养下的污染物去除效能 |
6.4.2 骨架强化下的污染物去除效能 |
6.4.3 污染物去除效能对比分析 |
6.5 污泥颗粒化过程中微生物群落结构变化特性及对比分析 |
6.5.1 种群丰度和多样性的变化情况 |
6.5.2 微生物群落结构变化特征 |
6.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(3)短程反硝化影响因素研究与短程反硝化-厌氧氨氧化工艺特性初探(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 传统生物脱氮 |
1.2.1 传统生物脱氮原理 |
1.2.2 传统生物脱氮工艺 |
1.3 新型生物脱氮工艺 |
1.3.1 短程硝化反硝化工艺 |
1.3.2 同步硝化-反硝化工艺(SND) |
1.3.3 基于厌氧氨氧化的新型脱氮工艺 |
1.4 本课题的研究目的及研究内容 |
1.4.1 本课题的研究内容 |
1.4.2 本课题的研究意义 |
1.4.3 本课题的技术路线 |
第二章 实验材料与方法 |
2.1 实验装置 |
2.1.1 短程反硝化实验装置 |
2.1.2 批试研究实验装置 |
2.1.3 厌氧氨氧化实验装置 |
2.1.4 短程反硝化与厌氧氨氧化耦合工艺实验装置 |
2.2 接种污泥与实验水质 |
2.2.1 短程反硝化SBR接种污泥与配水 |
2.2.2 厌氧氨氧化SBBR接种污泥与配水 |
2.2.3 短程反硝化与厌氧氨氧化耦合工艺配水 |
2.3 分析方法 |
2.3.1 常规水质 |
2.3.2 活性污泥形态 |
2.3.3 扫描电镜(SEM) |
2.3.4 反硝化酶活力测定方法 |
2.3.5 短程反硝化反应器各种氮转化速率及硝酸盐氮转化率计算公式 |
第三章 短程反硝化反应器启动及运行条件的初探 |
3.1 短程反硝化反应器启动 |
3.2 进水硝酸盐氮浓度对短程反硝化反应器效能的影响特性研究 |
3.3 反应时间对短程反硝化反应器效能的影响特性研究 |
3.4 SBR周期时间对短程反硝化反应器效能的影响特性研究 |
3.5 本章小结 |
第四章 短程反硝化的条件优化及机理分析 |
4.1 初始硝酸盐氮浓度对短程反硝化反应的影响 |
4.1.1 实验设计 |
4.1.2 结果分析与讨论 |
4.2 初始C/N比对短程反硝化反应的影响 |
4.2.1 实验设计 |
4.2.2 结果分析与讨论 |
4.3 MLVSS对短程反硝化反应的影响 |
4.3.1 实验设计 |
4.3.2 结果分析与讨论 |
4.4 初始PH值对短程反硝化反应的影响 |
4.4.1 实验设计 |
4.4.2 结果分析与讨论 |
4.5 温度对短程反硝化反应的影响 |
4.5.1 实验设计 |
4.5.2 结果分析与讨论 |
4.6 本章小结 |
第五章 短程反硝化-厌氧氨氧化耦合工艺的构建及运行性能 |
5.1 短程反硝化-厌氧氨氧化耦合工艺的构建 |
5.1.1 最佳进水基质比例浓度的确定 |
5.1.2 耦合工艺的构建 |
5.2 不同进水基质浓度条件下耦合工艺的脱氮性能 |
5.2.1 实验设计 |
5.2.2 结果分析与讨论 |
5.2.3 短程反硝化反应器亚硝酸盐积累性能分析 |
5.3 耦合工艺的脱氮能力的提高 |
5.3.1 实验设计 |
5.3.2 结果分析与讨论 |
5.3.3 短程反硝化反应器亚硝酸盐积累性能分析 |
5.4 厌氧氨氧化SBBR耦合前后脱氮性能变化 |
5.4.1 缩短周期时间条件下耦合工艺运行过程中厌氧氨氧化SBBR性能分析 |
5.4.2 耦合工艺运行后厌氧氨氧化SBBR厌氧氨氧化性能分析 |
5.4.3 耦合工艺运行后厌氧氨氧化SBBR反硝化性能分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 短程反硝化反应器与厌氧氨氧化反应器的污泥性状及微生物菌群 |
6.1 短程反硝化反应器污泥的物理特性与生化特征 |
6.1.1 镜检图片分析 |
6.1.2 SEM图片分析 |
6.1.3 污泥运行过程中污泥浓度与沉降性能变化 |
6.2 短程反硝化与厌氧氨氧化反应器内微生物菌群分析 |
6.2.1 短程反硝化反应器驯化前后细菌群落变化 |
6.2.2 耦合前后厌氧氨氧化生物膜反应器内细菌群落变化 |
6.3 本章小结 |
结论与建议 |
结论 |
建议 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(4)倒置A2/O-MBR组合工艺处理低C/N废水试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 课题来源 |
1.1.2 研究背景 |
1.1.3 研究目的与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 生物脱氮除磷机理 |
1.2.2 生物脱氮除磷技术与工艺改进 |
1.2.3 A~2/O脱氮除磷技术及其改进 |
1.2.4 低C/N比废水生物同步脱氮除磷技术存在的问题 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 试验装置与方法 |
2.1 试验装置与设备 |
2.1.1 动态试验装置 |
2.1.2 外加碳源筛选的静态试验装置 |
2.1.3 试验设备 |
2.2 试验用水以及接种污泥 |
2.2.1 试验用水 |
2.2.2 接种污泥 |
2.3 试验方法与分析方法 |
2.3.1 试验方法 |
2.3.2 分析方法 |
3 倒置A~2/O-MBR组合工艺启动的研究 |
3.1 活性污泥的培养与驯化 |
3.1.1 培养阶段操作步骤 |
3.1.2 驯化阶段操作步骤 |
3.2 活性污泥启动过程中反应器内污泥性状的变化 |
3.3 活性污泥启动过程中污染物去除效果分析 |
3.3.1 COD去除效果分析 |
3.3.2 脱氮效果分析 |
3.3.3 除磷效果分析 |
3.4 本章小结 |
4 倒置A~2/O-MBR组合工艺处理低C/N废水的影响因素研究 |
4.1 进水分配比对倒置A~2/O-MBR组合工艺处理低C/N废水效果的影响研究 |
4.1.1 运行参数的确定 |
4.1.2 进水分配比对COD去除的影响 |
4.1.3 进水分配比对NH_4~+-N去除的影响 |
4.1.4 进水分配比对TN去除的影响 |
4.1.5 进水分配比对TP去除的影响 |
4.2 DO对倒置A~2/O-MBR组合工艺处理低C/N废水效果的影响研究 |
4.2.1 运行参数的确定 |
4.2.2 DO对COD去除的影响 |
4.2.3 DO对NH_4~+-N去除的影响 |
4.2.4 DO对TN去除的影响 |
4.2.5 DO对TP去除的影响 |
4.3 混合液回流比对倒置A~2/O-MBR组合工艺处理低C/N废水效果的影响研究 |
4.3.1 运行参数的确定 |
4.3.2 混合液回流比对COD去除的影响 |
4.3.3 混合液回流比对NH_4~+-N去除的影响 |
4.3.4 混合液回流比对TN去除的影响 |
4.3.5 混合液回流比对TP去除的影响 |
4.4 最佳运行工况下倒置A~2/O-MBR组合工艺处理低C/N废水效果研究 |
4.4.1 最佳运行工况下倒置A~2/O—MBR组合工艺处理低C/N比废水的效果.. |
4.4.2 最佳工况运行期间沿程污染物分布情况 |
4.5 本章小结 |
5 外加碳源对倒置A~2/O-MBR组合工艺处理低C/N废水影响研究 |
5.1 外加碳源的筛选 |
5.1.1 外加碳源筛选条件的确定 |
5.1.2 外加碳源对反硝化的促进作用 |
5.1.3 外加碳源对聚磷菌厌氧释磷-好氧吸磷的促进作用 |
5.1.4 外加碳源强化倒置A~2/O-MBR组合工艺的动态运行 |
5.2 不同碳源投配比对倒置A~2/O-MBR组合工艺处理低C/N废水影响研究 |
5.2.1 投配比的确定 |
5.2.2 不同投配比对COD去除效果的影响 |
5.2.3 不同投配比对NH_4~+-N去除效果的影响 |
5.2.4 不同投配比对TN去除效果的影响 |
5.2.5 不同投配比对TP去除效果的影响 |
5.3 最佳碳源投配比下倒置A~2/O-MBR组合工艺的稳定运行 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
附录 |
作者简介 |
作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果 |
致谢 |
(5)抑制剂强化亚硝化协同厌氧氨氧化工艺处理低C/N废水的试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 课题来源 |
1.1.2 研究背景 |
1.1.3 研究目的与意义 |
1.2 生物脱氮理论与技术的发展及应用 |
1.2.1 传统生物脱氮理论与技术 |
1.2.2 厌氧氨氧化理论与技术 |
1.2.3 厌氧氨氧化工艺的应用现状 |
1.2.4 匹配厌氧氨氧化的亚硝化理论与技术及研究现状 |
1.2.5 硝化抑制剂在水处理中的研究现状 |
1.2.6 基于厌氧氨氧化技术的工艺研究现状及存在问题 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 试验装置与方法 |
2.1 试验装置与设备 |
2.1.1 试验装置 |
2.1.2 试验设备 |
2.1.3 试验用水与接种污泥 |
2.2 试验方法与分析方法 |
2.2.1 试验方法 |
2.2.2 分析方法 |
3 氯酸钠抑制剂控制的SBBR亚硝化试验研究 |
3.1 不同培养条件下SBBR亚硝化反应的启动 |
3.1.1 污泥接种、挂膜及电镜检测 |
3.1.2 两种培养方式对比情况 |
3.1.3 氯酸钠药剂的潜在生态毒性分析 |
3.2 氯酸钠抑制剂控制的亚硝化反应系统的稳定运行 |
3.3 抑制剂控制条件下亚硝化反应的影响因素试验研究 |
3.3.1 温度对亚硝化反应的影响 |
3.3.2 pH值对亚硝化反应的影响 |
3.3.3 DO对亚硝化反应的影响 |
3.3.4 抑制剂浓度对亚硝化反应的影响 |
3.3.5 有机碳源对亚硝化反应的影响 |
3.4 匹配ANAMMOX的部分亚硝化反应的实现 |
3.4.1 优化环境参数的亚硝化反应器运行效果 |
3.4.2 亚硝化反应器单运行周期氮素转化规律 |
3.4.3 亚硝化反应中氮素损失分析 |
3.4.4 匹配ANAMMOX的部分亚硝化反应的实现 |
3.5 本章小结 |
4 UASB厌氧氨氧化反应处理 SBBR 出水的试验研究 |
4.1 UASB厌氧氨氧化反应的启动 |
4.1.1 污泥接种与电镜检查 |
4.1.2 厌氧氨氧化污泥培养驯化 |
4.2 UASB反应器的稳定运行与控制策略 |
4.3 厌氧氨氧化反应处理高氨氮废水的影响因素研究 |
4.3.1 温度对厌氧氨氧化反应的影响 |
4.3.2 pH值对厌氧氨氧化反应的影响 |
4.3.3 金属离子对厌氧氨氧化反应的影响 |
4.3.4 HRT对厌氧氨氧化反应的影响 |
4.3.5 有机碳源对厌氧氨氧化反应的影响 |
4.3.6 优化环境参数的厌氧氨氧化反应器运行效果 |
4.4 本章小结 |
5 SBBR-UASB组合工艺处理低C/N废水试验研究 |
5.1 组合工艺的适应性调试 |
5.2 组合工艺的性能研究 |
5.3 本章小结 |
6 结论与建议 |
6.1 结论 |
6.2 建议 |
参考文献 |
附录 |
作者简介 |
作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果 |
致谢 |
(6)副溶血弧菌HA2好氧反硝化效率及全基因组脱氮功能基因的初步研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 水体主要污染物质-氮素 |
1.1.1 氮素的来源 |
1.1.2 氨氮污染的现状 |
1.1.3 氮素的危害 |
1.2 生物脱氮技术 |
1.2.1 传统生物脱氮技术 |
1.2.2 新型脱氮技术 |
1.3 硝化反硝化细菌酶系研究进展 |
1.3.1 硝化作用酶系 |
1.3.2 反硝化作用酶系 |
1.4 研究的目的、意义和内容 |
1.4.1 研究的目的和意义 |
1.4.2 研究内容 |
1.5 创新点 |
第二章 不同氮源对副溶血弧菌HA2好氧反硝化效率的影响 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 菌株与培养基 |
2.1.2 试验仪器 |
2.1.3 试验设计 |
2.1.4 数据处理 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 副溶血弧菌HA2 在三种培养基中的生长状况 |
2.2.2 副溶血弧菌HA2 在不同氮源培养基中对氮代谢影响 |
2.2.3 不同氮源培养基中代谢气体结果 |
2.2.4 不同氮源培养基中pH变化 |
2.3 讨论 |
2.3.1 副溶血弧菌HA2 在三种不同氮源培养基中生长 |
2.3.2 副溶血弧菌HA2 在不同氮源培养基中对氮代谢影响 |
2.3.3 副溶血弧菌HA2 在不同氮源培养基中代谢气体分析 |
2.3.4 副溶血弧菌HA2 在不同氮源培养基中对p H的影响 |
2.4 小结 |
第三章 副溶血弧菌HA2的全基因组检测与硝化反硝化功能基因预测 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 菌种 |
3.1.2 培养基 |
3.1.3 试验方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 基因组测序数据质量评估 |
3.2.2 组装结果评估 |
3.2.3 重复序列分析结果 |
3.2.4 非编码RNA预测结果 |
3.2.5 菌株HA2 基因组注释 |
3.3 讨论 |
3.3.1 副溶血弧菌HA2 硝化、反硝化功能基因预测 |
3.3.2 副溶血弧菌硝化、反硝化功能基因类型 |
3.4 小结 |
第四章 副溶血弧菌HA2冻干保护剂的筛选 |
4.1 材料方法 |
4.1.1 菌株 |
4.1.2 培养基 |
4.1.3 试验仪器 |
4.1.4 主要试剂 |
4.1.5 试验方法 |
4.1.6 测定方法 |
4.1.7 试验设计与数据分析 |
4.2 试验结果 |
4.2.1 单一保护剂对活菌密度的影响 |
4.2.2 复合保护剂对活菌密度影响 |
4.3 讨论 |
4.3.1 单一保护剂的筛选 |
4.3.2 复合保护剂响应面筛选 |
4.4 小结 |
第五章 结论 |
5.1 不同氮源对副溶血弧菌HA2 好氧反硝化效率的影响 |
5.2 副溶血弧菌HA2 的全基因组检测与硝化反硝化功能基因预测 |
5.3 副溶血弧菌HA2 冻干保护剂的筛选 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位论文期间发表的论文 |
(7)亚硝化过程控制与厌氧氨氧化工艺运行及其微生物特性(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 生物脱氮工艺研究进展 |
1.2.1 传统生物脱氮工艺 |
1.2.2 新型生物脱氮工艺 |
1.3 亚硝化研究进展 |
1.3.1 亚硝化细菌特征 |
1.3.2 亚硝化影响因素 |
1.3.3 亚硝化工艺研究现状 |
1.4 厌氧氨氧化研究进展 |
1.4.1 厌氧氨氧化细菌特征 |
1.4.2 厌氧氨氧化反应机理 |
1.4.3 厌氧氨氧化影响因素 |
1.4.4 厌氧氨氧化工艺研究现状 |
1.5 分子生物技术在环境微生物领域中的应用 |
1.5.1 核酸探针分析技术 |
1.5.2 PCR-DGGE技术 |
1.5.3 高通量测序技术 |
1.6 研究目的、意义及主要研究内容 |
1.6.1 研究目的与意义 |
1.6.2 研究内容与技术路线 |
第2章 试验材料和方法 |
2.1 试验装置及运行方式 |
2.1.1 亚硝化SBR反应器 |
2.1.2 厌氧氨氧化反应器 |
2.2 接种污泥 |
2.2.1 亚硝化试验接种污泥 |
2.2.2 厌氧氨氧化反应器接种污泥 |
2.3 试验用水 |
2.3.1 亚硝化试验用水 |
2.3.2 厌氧氨氧化试验用水 |
2.4 分析项目与方法 |
2.4.1 常规分析 |
2.4.2 厌氧氨氧化颗粒污泥粒度分析 |
2.4.3 扫描电子显微镜(Scanning electron microscopy,SEM) |
2.4.4 微生物群落分析 |
第3章 低氧协同抑制剂控制的亚硝化启动与运行 |
3.1 亚硝化过程启动与控制 |
3.1.1 启动与控制 |
3.1.2 周期内氮化合物和DO、pH的变化 |
3.2 亚硝化运行与影响因素 |
3.2.1 pH对亚硝化的影响 |
3.2.2 DO对亚硝化的影响 |
3.2.3 氯酸钾对亚硝化的影响 |
3.2.4 联氨对亚硝化效果的影响 |
3.3 本章小结 |
第4章 亚硝化工艺细菌微生物群落研究 |
4.1 高通量测序数据质量 |
4.2 α多样性分析 |
4.3 β多样性分析 |
4.4 各污泥样本中细菌微生物群落组成 |
4.5 优势细菌类群的丰度变化 |
4.5.1 R0反应器 |
4.5.2 DO平行试验 |
4.5.3 氯酸钾平行试验 |
4.5.4 联氨平行试验 |
4.6 本章小结 |
第5章 厌氧氨氧化工艺的启动及运行 |
5.1 启动及运行过程的脱氮性能分析 |
5.1.1 AR1反应器启动及运行过程的脱氮性能 |
5.1.2 AR2反应器启动及运行过程的脱氮性能 |
5.1.3 AR3反应器启动及运行过程的脱氮性能 |
5.1.4 泥源和反应器类型对系统脱氮性能的影响 |
5.2 厌氧氨氧化反应计量学关系 |
5.3 基于电子流平衡估测厌氧氨氧化菌产率系数 |
5.4 各反应器内pH的变化趋势 |
5.5 污泥性状 |
5.5.1 污泥颜色 |
5.5.2 SEM |
5.5.3 粒度分析 |
5.6 本章小结 |
第6章 厌氧氨氧化工艺细菌微生物群落研究 |
6.1 高通量测序数据质量 |
6.2 α多样性分析 |
6.3 β多样性分析 |
6.4 各污泥样本中细菌微生物群落组成 |
6.4.1 AR1反应器不同阶段优势菌群的变化 |
6.4.2 AR2反应器不同阶段优势菌群的变化 |
6.4.3 AR3反应器不同阶段优势菌群的变化 |
6.5 厌氧氨氧化菌与群落内其他菌群的共生关系分析 |
6.6 本章小结 |
第7章 结论和创新点 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间与博士论文有关的学术成果 |
作者简介 |
(8)餐厨垃圾糖化液发酵制丁醇及糖化残渣堆肥化研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 餐厨垃圾资源化利用的现状和发展趋势 |
2.1.1 餐厨垃圾的定义和特点 |
2.1.2 餐厨垃圾产生量和污染现状 |
2.1.3 餐厨垃圾处理技术的研究 |
2.2 生物燃料丁醇研究进展 |
2.2.1 丁醇发酵 |
2.2.2 生产菌株的类型和特性 |
2.2.3 代谢途径机制的分析 |
2.2.4 丁醇发酵存在问题 |
2.2.5 非粮生物质原料的利用 |
2.2.6 丁醇发酵工艺 |
2.3 堆肥技术的研究进展 |
2.3.1 餐厨垃圾堆肥化存在的问题 |
2.3.2 氨氧化细菌与氮素循环 |
2.3.3 氨氧化细菌种类 |
2.3.4 环境因子对氨氧化细菌的影响 |
2.4 存在问题及课题研究目的与意义 |
3 研究内容与研究方法 |
3.1 主要研究内容 |
3.2 技术路线 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 试验材料 |
3.3.2 培养基 |
3.3.3 主要仪器与设备 |
3.3.4 试验设计方法 |
3.3.5 试验分析方法 |
4 餐厨垃圾制取生物丁醇的可行性研究 |
4.1 餐厨垃圾做为丁醇发酵底物的热力学特性分析 |
4.1.1 餐厨垃圾的TG和DSC分析 |
4.1.2 餐厨垃圾的糊化热分析 |
4.2 餐厨垃圾酶解糖化条件的优化 |
4.2.1 餐厨垃圾酶解过程中显着性因素筛选 |
4.2.2 餐厨垃圾酶解糖化条件的优化 |
4.3 餐厨垃圾丁醇发酵菌株的选择 |
4.4 餐厨垃圾丁醇发酵底物的选择 |
4.4.1 两种底物发酵过程中菌株的形态学分析 |
4.4.2 两种底物发酵过程中发酵特性比较 |
4.5 餐厨垃圾丁醇发酵底物浓度的选择 |
4.6 本章小结 |
5 餐厨垃圾丁醇发酵过程中pH值及氮源的调控 |
5.1 餐厨垃圾糖化液丁醇发酵中“酸崩”现象研究 |
5.1.1 非调控状态下糖化液丁醇发酵特性分析 |
5.1.2 非调控状态下糖化液丁醇发酵中“酸崩”现象分析 |
5.2 pH调控状态下餐厨垃圾糖化液产丁醇的研究 |
5.2.1 pH调控方式对细胞干重和pH值的影响 |
5.2.2 pH调控方式对还原糖消耗量的影响 |
5.2.3 pH调控方式对溶剂生产的影响 |
5.2.4 pH调控与非调控状态下丁醇发酵动力学参数比较 |
5.3 氮源调控状态下餐厨垃圾糖化液产丁醇的研究 |
5.3.1 氮源浓度对细胞干重和pH值的影响 |
5.3.2 氮源浓度对还原糖消耗量的影响 |
5.3.3 氮源浓度对溶剂生产的影响 |
5.3.4 氮源调控与非调控状态下丁醇发酵动力学参数比较 |
5.4 C beijerinckii NCIMB 8052发酵餐厨垃圾动力学模型 |
5.5 本章小结 |
6 餐厨垃圾糖化液高效丁醇发酵体系的构建 |
6.1 高细胞密度批次发酵模式对糖化液丁醇发酵的影响 |
6.1.1 高细胞密度批次发酵模式对细胞干重和pH值的影响 |
6.1.2 高细胞密度批次发酵模式对还原糖消耗量的影响 |
6.1.3 高细胞密度批次发酵模式对溶剂生产的影响 |
6.2 高细胞密度循环连续发酵模式对糖化液发酵产丁醇的影响 |
6.2.1 高细胞密度循环连续发酵体系建立 |
6.2.2 高细胞密度循环连续发酵模式下发酵特性分析 |
6.2.3 餐厨垃圾不同发酵模式下动力学参数比较 |
6.3 本章小结 |
7 餐厨垃圾糖化残渣堆肥化研究 |
7.1 餐厨垃圾糖化残渣堆肥化中主要因子的动态变化 |
7.1.1 堆体温度和pH值的变化 |
7.1.2 堆体含水量和有机质的变化 |
7.1.3 堆体氨态氮(NH_4~+-N)和硝态氮(NO_3~+-N)的变化 |
7.2 餐厨垃圾糖化残渣堆肥化中氨氧化细菌群落结构的变化 |
7.2.1 堆体中氨氧化细菌群落结构动态特征分析 |
7.2.2 氨氧化细菌16S rRNA基因测序结果及系统发育分析 |
7.2.3 堆体中氨氧化细菌多样性的分析 |
7.3 环境因子对氨氧化细菌群落结构的影响 |
7.3.1 氨氧化细菌DGGE图谱的冗余分析 |
7.3.2 氨氧化细菌DGGE的方差分离分析 |
7.4 糖化液发酵制丁醇及糖化残渣堆肥化中物料平衡 |
7.4.1 物质流研究方法 |
7.4.2 物质流平衡分析 |
7.5 本章小结 |
8 结论 |
8.1 研究结论 |
8.2 创新点 |
8.3 研究课题展望 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(9)氨氮负荷梯度对厌氧氨氧化细菌处理高浓度氨氮废水影响的机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 水环境中氮的来源 |
1.1.2 水体中氮污染的危害性和排放标准 |
1.2 物化方法脱氮 |
1.2.1 吹脱法 |
1.2.2 折点加氯法 |
1.2.3 离子交换法 |
1.2.4 化学沉淀法 |
1.2.5 膜分离技术 |
1.3 生物脱氮技术 |
1.3.1 传统生物脱氮工艺 |
1.3.2 新型生物脱氮工艺 |
1.3.3 脱氮工艺之间的比较 |
1.4 研究进展 |
1.4.1 厌氧氨氧化细菌机理的研究进展 |
1.4.2 细菌类群 |
1.4.3 厌氧氨氧化菌的特征 |
1.4.4 影响因素 |
1.4.5 研究现状及展望 |
1.5 研究的意义与内容 |
1.6 研究创新点 |
第2章 SBR型厌氧氨氧化反应器启动性能的研究 |
2.1 试验装置 |
2.2 试验材料与方法 |
2.2.1 接种污泥 |
2.2.2 模拟废水 |
2.3 试验方法和仪器 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 反应器的启动性能 |
2.4.2 菌体水解阶段 |
2.4.3 活性迟滞阶段 |
2.4.4 活性提高阶段 |
2.5 验证SBR反应器成功启动 |
2.5.1 化学计量学分析 |
2.6 筛选富集过程的指示参数 |
2.6.1 硝氮(NO_3~--N)的生成量 |
2.6.2 出水pH的变化 |
2.7 本章小结 |
第3章 高氨氮浓度梯度下厌氧氨氧化反应规律研究 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 模拟废水 |
3.1.2 试验装置 |
3.1.3 测定项目与方法 |
3.1.4 试验方案 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 第1阶段 |
3.2.2 第2阶段 |
3.3 SBR反应器活性的恢复 |
3.4 本章小结 |
第4章 浓度临界值条件下厌氧氨氧化反应的最佳运行条件研究 |
4.1 试验材料和研究方法 |
4.1.1 模拟废水 |
4.1.2 试验装置 |
4.1.3 测定项目与方法 |
4.1.4 试验方案 |
4.2 结果分析与讨论 |
4.2.1 SBR反应器最佳pH值的确定 |
4.2.2 SBR反应器最佳温度的确定 |
4.2.3 SBR反应器稳定运行试验 |
4.3 本章小结 |
第5章 结论与建议 |
5.1 结论 |
5.2 建议 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学位论文 |
(10)基于亚硝化的全程自养脱氮工艺(CANON)效能及微生物特征研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 生物脱氮途径机理概述 |
1.2.1 氨化作用 |
1.2.2 硝化作用 |
1.2.3 反硝化作用 |
1.2.4 厌氧氨氧化作用 |
1.3 污水生物脱氮新技术概要 |
1.4 CANON 工艺发展历史及研究现状 |
1.4.1 短程硝化研究进展 |
1.4.2 厌氧氨氧化研究进展 |
1.4.3 CANON 研究进展 |
1.4.4 CANON 工艺在实际应用中的局限性 |
1.5 研究内容及技术路线 |
1.5.1 课题来源 |
1.5.2 研究内容 |
1.5.3 技术路线 |
第2章 试验材料与方法 |
2.1 试验装置 |
2.2 试验用水 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 水样检测方法 |
2.3.2 滤料的采集 |
2.3.3 滤料形貌观测方法 |
2.3.4 AOB 的筛选及鉴定方法 |
2.3.5 微生物基因组 DNA 提取方法 |
2.3.6 微生物群落结构分析方法 |
2.3.7 微生物菌种鉴定方法 |
2.3.8 微生物定量分析方法 |
2.3.9 微生物丰度及空间分布分析方法 |
2.4 主要试验仪器和软件 |
第3章 高温及常温环境对 CANON 的影响研究 |
3.1 引言 |
3.2 高温及常温条件下 CANON 运行效能 |
3.2.1 高温下 CANON 运行效能 |
3.2.2 常温下 CANON 运行效能 |
3.3 CANON 系统内微生物特征 |
3.3.1 AOB 的分离及种属鉴定 |
3.3.2 微生物形态及空间分布 |
3.3.3 高温及常温对微生物数量的影响 |
3.3.4 高温及常温对微生物群落结构的影响 |
3.4 常温下提高脱氮性能策略分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 基质浓度对 CANON 的影响研究 |
4.1 引言 |
4.2 降基质过程中 CANON 运行效能 |
4.3 基质浓度对功能微生物群落的影响 |
4.3.1 基因组 DNA 的提取 |
4.3.2 功能微生物的群落结构 |
4.3.3 功能微生物的种属鉴定 |
4.4 基质浓度对微生物数量的影响 |
4.5 基质浓度对微生物形态及空间分布的影响 |
4.6 低基质条件下提高脱氮性能的策略分析 |
4.7 本章小结 |
第5章 常温低基质活性污泥启动 CANON |
5.1 引言 |
5.2 启动策略 |
5.2.1 接种物及启动方式的影响分析 |
5.2.2 常温低基质活性污泥启动策略 |
5.3 启动过程中的脱氮效能 |
5.4 启动过程中微生物特征 |
5.4.1 滤料上微生物形态特征 |
5.4.2 滤料上微生物空间分布 |
5.4.3 功能微生物的群落结构 |
5.5 本章小结 |
第6章 CANON 系统内微生物的优化控制研究 |
6.1 引言 |
6.2 滤层功能微生物沿程分布特征 |
6.2.1 生物膜形态沿程变化分析 |
6.2.2 微生物群落沿程变化分析 |
6.2.3 微生物沿程分布的优化控制 |
6.3 生物膜的最佳厚度探求 |
6.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
四、厌氧氨氧化细菌的筛选试验研究(论文参考文献)
- [1]耐热脱氮菌株的分离鉴定及性能研究[D]. 马彦蓉. 华东理工大学, 2021(08)
- [2]低表观气速下好氧颗粒污泥的骨架强化及其特性研究[D]. 徐杰. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [3]短程反硝化影响因素研究与短程反硝化-厌氧氨氧化工艺特性初探[D]. 苗欣欣. 长安大学, 2020(06)
- [4]倒置A2/O-MBR组合工艺处理低C/N废水试验研究[D]. 杨嗣靖. 沈阳建筑大学, 2020(04)
- [5]抑制剂强化亚硝化协同厌氧氨氧化工艺处理低C/N废水的试验研究[D]. 伍健伯. 沈阳建筑大学, 2020(04)
- [6]副溶血弧菌HA2好氧反硝化效率及全基因组脱氮功能基因的初步研究[D]. 刘兴. 天津农学院, 2018(07)
- [7]亚硝化过程控制与厌氧氨氧化工艺运行及其微生物特性[D]. 王宇佳. 东北大学, 2017(06)
- [8]餐厨垃圾糖化液发酵制丁醇及糖化残渣堆肥化研究[D]. 石姗姗. 北京科技大学, 2016(08)
- [9]氨氮负荷梯度对厌氧氨氧化细菌处理高浓度氨氮废水影响的机理研究[D]. 夏沈阳. 武汉理工大学, 2016(05)
- [10]基于亚硝化的全程自养脱氮工艺(CANON)效能及微生物特征研究[D]. 刘涛. 哈尔滨工业大学, 2013(02)