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固定化细胞膜生物反应器脱除地下水中硝酸盐的研究

李栋  
【摘要】:山东省章丘市村镇地下水普遍存在硝酸盐浓度过高的现象,这对当地居民的饮用水安全构成了极大威胁,将地下水中硝酸盐浓度降到安全水平显得尤为重要。 本课题结合固定化细胞技术与膜技术,构建新型膜生物反应器,脱除地下水中的硝酸盐。首先,以脱氮效果为主要指标,对固定化细胞膜的制备条件进行了探索;然后,构建新型膜生物反应器,采用两种不同模式,探索碳源种类、C/N、初始硝态氮浓度、温度、pH等条件对脱氮效果的影响;再者,考察了碳源投加方式的改变及碳源重复利用对反硝化的影响;最后,对反应器两种不同模式的脱氮性能进行了比较,并评估了固定化细胞膜的使用稳定性。 研究结果表明:(1)固定化细胞膜适宜的制备条件为细菌接种量2%(w/v)、膜的厚度4mm、冷冻-解冻次数4次;(2)乙醇为较适宜的反硝化碳源,硝酸盐降解速率与C/N、初始硝态氮浓度及温度正相关,适宜的脱氮条件为C/N=8、T=30℃、pH=7-8;(3)采用分批投加碳源的方式可以有效降低亚硝酸盐与CODMn的积累,碳源重复利用可以节约外加碳源的消耗;(4)新型膜生物反应器的两种不同模式在脱氮效果方面各有优劣,固定化细胞膜具有较好的使用稳定性及较长的使用寿命。


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