基于硫基反硝化的NO3--N废水的去除研究

作     者：Makhmut Aray 

作者单位：北京化工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王晓慧

授予年度：2019年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

主      题：硫基自养反硝化(SAD) 硫基混合营养反硝化(SMD) 硝酸盐去除 亚硝酸盐积累 微生物群落分析 

摘      要：硝酸盐氮是地下水和地表水中最常见的污染物,对人类健康构成重大威胁。因此,为了人类的健康,必须对水资源中的硝酸盐进行处理。因此,开发更好的净化废水中含氮污染物技术是一个迫切的问题。众所周知,自养脱氮一直被认为是成本经济且没有二次污染的方法。在这项研究中,我们比较了硫基自养反硝化(SAD)和硫基混合营养反硝化(SMD)的处理性能。通过高通量Illumina测序技术分析了这两个过程中的微生物群落和多样性。硫颗粒具有经济上的可行性和无毒性,并且它可以在固定床填充反应器中作为填料来滤去进水中的颗粒物。在SAD过程中,硝酸盐的去除率仅仅达到77.8%,残留亚硝酸盐氮的达到12mg/L。由于在SAD过程中硝酸盐去除效率不好,通过添加葡萄糖作为有机碳源结合异养反硝化与SAD(此处称为SMD)来处理硝酸盐氮。混养反硝化的反应条件与实际情况吻合良好,加快了脱氮速率,提高了系统的适应性。该过程在最佳运行参数下,硝酸盐和亚硝酸盐的去除率均在98%以上。结果表明,以葡萄糖为有机碳源的SMD系统是可行的,适用于硝酸盐的去除。SAD阶段主要功能菌属为Thiobacillus和Sulfurimonas,相对丰度分别为31.9%和17.7%,在SMD阶段,两菌种的相对丰度有所下降。对稳定运行的硫基固定床反应器中微生物分析表明,反硝化细菌的相对丰度较高,Gemmobacter和Trichococcus在混养条件下开始发挥越来越重要的作用。