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作者：汪存会南昌大学

学位级别：硕士

现如今,随着经济社会和人类高质量生产生活的快速发展、水环境安全隐患和水中污染物种类的日益增多,水质突变问题逐渐成为水处理领域亟待解决的难题。本实验选用的是作为目前新型生物脱氮技术之一的短程硝化反硝化工艺,和传统工艺比较... 详细信息

现如今,随着经济社会和人类高质量生产生活的快速发展、水环境安全隐患和水中污染物种类的日益增多,水质突变问题逐渐成为水处理领域亟待解决的难题。本实验选用的是作为目前新型生物脱氮技术之一的短程硝化反硝化工艺,和传统工艺比较有着突出优点。此外,盐度和抗生素也能在一定程度上推动短程硝化反硝化工艺的运行。因而,本文主要是基于宏基因组学研究短程硝化反硝化微生物群落对盐度和四环素浓度胁迫的响应。本实验采用SBR反应器,在0.5～1.0 mg/L DO、p H=7.5～8.0、30℃的前提条件下,经过30个周期后完成工艺初运行。工艺运行效果和脱氮效果稳定后,按梯度投加Na Cl于SBR反应器中,待每次投加Na Cl完成后,测定COD、NH-N和TN三者的去除率和NO-N积累率。通过仔细比对,10.8 g/L即为最佳盐度,检测的四个指标均快速恢复甚至高于之前水平。由此可见,Na Cl对微生物活性的抑制作用不是不可逆转的,可以将Na Cl的投加量增加到微生物活性的最低限值后再通过减少投加Na Cl的方法使微生物活性逐渐恢复,从而提高短程硝化反硝化系统中微生物的耐盐性以及脱氮效率。投加四环素于复稳的SBR反应器,并且测定COD、NH-N和TN三者的去除率和NO-N积累率。TN去除率受四环素影响最大,NO-N积累率受四环素影响最小,基本保持稳定。这说明由于微生物的自我保护机制,抗生素在污泥中的含量越来越高,究其原因可能是一直只有累加的过程没有代谢过程,因此,这是对微生物活性的一个持续抑制且抑制效果越来越好的过程。利用DNA提取进行宏基因组测序,而后再从基因组数据库中检索,研究细菌的分布情况,通过序列比较丰富度,构建图表比较其关联,并利用宏基因组学的方法来研究它们在不同样品中的微生物群落分布。分析结果显示,几乎每个进程都含有放线菌(Actinobacteria)、变形杆菌(Proteobacteria)和拟杆菌(Bacteroidetes)等优势菌,它们自身的序列相似性很高,利用氨氧化细菌和硝化细菌可以对短程硝化反硝化进程产生促进作用,变形杆菌(Proteobacteria)在废水处理中也可能起到重要作用。运用宏基因组测序的方法研究在盐度和四环素两者是否会对本文中提到的短程硝化反硝化工艺产生影响,研究发现,短程硝化反硝化工艺的处理效果会随盐度和抗生素浓度的变化而变化。研究含盐抗生素废水在短程硝化反硝化进程中的微生物群落分布时发现,可以适当在微生物的生长环境中投入盐类和抗生素类物质,进而提高短程硝化反硝化的效率和NO-N积累率,使工艺能在极端恶劣的情况下也能有非常理想的处理效果。由于盐度的增多,AOB菌属的丰富度也随之提高,其中在盐度为10.8 g/L下比重最大,通过观察物种聚类热图和PCo A能够发现,盐度和四环素浓度的改变也影响着微生物群落的动态变化规律,样本均存在明显随盐度和四环素浓度变化和演替的现象,即盐度为10.8 g/L四环素浓度为10 mg/L的样本存在明显聚类现象。因此,可以通过研究微生物的群落分布,在微生物耐盐能力范围内逐渐增加盐度,使得四环素对微生物产生的不良效果降低,而后再降低盐度来提高废水的处理效果,提高工艺中微生物的耐盐能力。

关键词：宏基因组学短程硝化反硝化工艺盐度四环素浓度

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生活垃圾填埋场渗滤液无害化处理模拟研究及工程应用

生活垃圾填埋场渗滤液无害化处理模拟研究及工程应用

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作者：夏梦广西大学

学位级别：硕士

随着国内生活垃圾清运量逐年上升,卫生填埋作为处理生活垃圾的主要方式之一,其填埋处理过程中,会产生大量的垃圾渗滤液,如何对渗滤液进行有效、无害化的处理,达到相关排放要求,长期以来,都是本领域研究的重点之一。本文阐述了生活垃圾... 详细信息

随着国内生活垃圾清运量逐年上升,卫生填埋作为处理生活垃圾的主要方式之一,其填埋处理过程中,会产生大量的垃圾渗滤液,如何对渗滤液进行有效、无害化的处理,达到相关排放要求,长期以来,都是本领域研究的重点之一。本文阐述了生活垃圾填埋场渗滤液的特征以及采用的各种处理工艺技术。其中生物处理技术是对生活垃圾填埋场渗滤液的脱氮除磷具有明显作用的方法。本文分析了多种生物处理工艺技术后,提出采用赤泥预处理垃圾填埋场渗滤液工艺,再以“短程硝化反硝化工艺+好氧颗粒污泥工艺”作为垃圾填埋场渗滤液的的预处理后生物处理工艺。并对两段式生物处理工艺进行理论建模研究。在采用污水仿真软件GPS-X的基础上,构建两段式生物处理工艺的仿真模型。使用origin软件对模拟结果进行分析,深入研究两段式生物处理工艺对垃圾填埋场渗滤液的处理效果。通过校正模型参数,得出优化的工艺条件,使模拟结果满足实际工程实施要求。同时为解决实际工程中应用环节存在的问题提供技术参考。并在实际工程中应用优化的生物处理工艺,验证该工艺的实际工程可行性。本研究工作如下:(1)分析了“石灰+赤泥+絮凝剂”预处理工艺对填埋场垃圾渗滤液的混凝沉降效果,分析了p H、吹脱时间对氨吹脱效果的影响。研究得出以下结论,当石灰为10kg/m、赤泥投加量为4kg/L、1wt%质量浓度的聚丙烯酰胺溶液为0.4kg/L时,渗滤液中COD的去除效果较好,平均去除率为82.82wt%;当控制溶液p H为11～12时,连续吹脱12h时,NH的去除率为85wt%～90wt%。(2)按照废水处理的相关排放法规,对两段式生物处理工艺进行了建模计算。确定短程硝化反硝化反应器与好氧颗粒污泥反应器的工艺条件。在GPS-X的基础上,构建了两段式式生物处理工艺的模型。开展相关研究,当COD、BOD、NH、TN和TP的进水浓度分别为420～1550mg/L、200～530mg/L、150～330mg/L、150～350mg/L和30～110mg/L时,仿真结果略高于设定参考指标,未达到设计要求,需要对工艺模型进行优化。(3)分析对模型存在影响的186个参数,筛选出了24个影响较大的敏感性参数。调整这24个敏感性参数,确定敏感性参数的最佳值,重新进行仿真模拟,得出仿真结果。分析的仿真结果,总结得出优化后的生物处理工艺。短程硝化反硝化段:反硝化1#区和2#区的水力停留时间为1.8h、溶氧量为0.1～0.5mg/L;硝化区的水力停留时间约为7.2h、p H为7～8.5、溶氧量为0.2～0.5mg/L、污泥负荷为0.12kg BOD/(kg MLSS·d)、污泥龄为3～4d。好氧颗粒污泥段:水力停留时间约为8h、温度为25～30℃、p H为6～9、溶氧量为3～5mg/L、曝气量为5.35m/h;二沉池停留时间为2.5h、中心管流速为0.05m/s、排泥周期为2h。(4)将上述生物处理相关工艺参数应用到实际工程中,研究该生物处理工艺对渗滤液的处理效果。得出研究结果:当COD、BOD、NH、TN和TP的进水浓度分别为525～1560mg/L、209～560mg/L、176～347mg/L、163～347mg/L和44～117mg/L时,COD、BOD、NH、TN和TP的去除率分别为75wt%～85wt%、63wt%～86wt%、78wt%～83wt%、78wt%～85wt%和73wt%～84wt%。研究表明该生化处理工艺可以稳定去除绝大部分的COD、BOD、NH、TN以及TP。在一定程度上,为处理垃圾渗滤液提供了理论依据和实际工程实施指导。

关键词：垃圾渗滤液生物处理技术预处理短程硝化反硝化工艺好氧颗粒污泥工艺 GPS-X

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污水生物脱氮除磷新技术

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广东化工 2012年第6期39卷 152-154页

作者：丛晓东吕勇王肇君中海油天津化工研究设计院天津300131

首先简单阐述了生物脱氮除磷机理,然后重点介绍了目前几种污水生物处理新技术:厌氧/缺氧/好氧MBR工艺、短程硝化反硝化工艺和倒置A2/O工艺等,最后对污水生物脱氮除磷技术的发展进行了展望,并提出了一些建议。

关键词：脱氮除磷 MBR 短程硝化反硝化工艺倒置A2/O工艺新工艺

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