收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

厌氧氨氧化性能的研究

张蕾  
【摘要】: 氮素污染已危及人类健康和生态安全,为了控制氮素污染,环保工作者求知创新,不辱使命,推出了众多新型废水脱氮技术。其中,厌氧氨氧化技术具有高效、稳定、经济等优点,一经问世便博得大家青睐。然而,厌氧氨氧化菌生长缓慢,工程启动时间很长,严重制约了推广应用。根据电子受体的不同,厌氧氨氧化可分为亚硝酸盐型厌氧氨氧化(NH_4~++N0O_2~-→N_2+H_2O,N-anammox)和硫酸盐型厌氧氨氧化(NH_4~++SO_4~(-2)→N_2+S+H_2O,S-anammox)。对于亚硝酸盐型厌氧氨氧化,本课题从优化营养条件和改进反应器构型着手,攻坚克难,实现了对菌体的“开源截流”(促进细胞生长,高效持留菌体)。对于硫酸盐型厌氧氨氧化,本课题从创建自养条件切入,开拓进取,证实了硫酸盐型厌氧氨氧化的存在,为氮、硫地球生物化学循环提供了新的认识。主要研究结果如下: 1)发明了亚硝酸盐型厌氧氨氧化生物膜膨胀床反应器。试验发现:①以反硝化污泥启动亚硝酸盐型厌氧氨氧化工艺,可依次呈现菌体自溶阶段、活性停滞阶段和活性提高阶段。②反应器容积总氮去除率可高达3.02 kgN·m~(-3)·d~(-1)。③反应器内的接种污泥逐渐从深黄色絮状污泥转变成棕灰色颗粒污泥,再进一步转变成红色颗粒污泥。④红色颗粒污泥中的优势亚硝酸盐型厌氧氨氧化菌为“Candidatus Brocadia”,它是反应器亚硝酸盐型厌氧氨氧化功能的主要承载者。 2)探明了亚铁和高铁离子对亚硝酸盐型厌氧氨氧化菌的影响。试验发现:①亚铁和高铁离子对亚硝酸盐型厌氧氨氧化菌的基质转化具有促进作用,这种促进作用随亚铁或高铁离子浓度升高而增强;当Fe~(2+)离子浓度和Fe~(3+)离子浓度分别为4.60 mg·L~(-1)时,试验反应器对NH_4~+-N和NO_2~--N的去除速率分别为对照反应器的1.95倍和1.71倍以及2.18倍和2.84倍。②Fe~(2+)离子和Fe~(3+)离子能够缓解基质亚硝酸对亚硝酸盐型厌氧氨氧化菌的抑制作用。③常用的亚硝酸盐型厌氧氨氧化菌培养基中铁离子含量不足,提高亚硝酸盐型厌氧氨氧化菌培养基中Fe~(2+)离子或Fe~(3+)离子浓度,可促进亚硝酸盐型厌氧氨氧化菌生长;在高浓度亚铁作用下,试验反应器的VS和ATP分别是对照反应器的2.16倍和3.53倍;在高浓度高铁作用下,试验反应器的VS和ATP依次是对照反应器的4.15倍和3.37倍。④提高铁离子浓度可增大亚硝酸盐型厌氧氨氧化菌对总溶解性铁的转化量,改变亚硝酸盐型厌氧氨氧化菌铁和血红素含量;提高Fe~(2+)离子浓度,亚硝酸盐型厌氧氨氧化菌的铁含量和血红素C含量同时增加;提高Fe~(3+)离子浓度,亚硝酸盐型厌氧氨氧化菌的铁含量增加,血红素C含量下降。⑤高浓度Fe~(2+)离子的长期作用可改变亚硝酸盐型厌氧氨氧化菌的细胞结构,细胞内产生不明灰色区域;但高浓度Fe~(3+)离子的长期作用不影响亚硝酸盐型厌氧氨氧化菌细胞结构。⑥Fe~(2+)离子和Fe~(3+)离子的长期作用可改变反应器内的微生物菌群结构,其中许多微生物属于非培养细菌,潜在菌源丰富。 3)证明了自养型硫酸盐型厌氧氨氧化的存在。NH_4~+和SO_4~(2-)的化学性质稳定,两者间不发生化学反应。在厌氧反应器中接种厌氧消化污泥,利用含有NH_4~+和SO_4~(2-)的无机培养基可驯化厌氧消化污泥,使其产生硫酸盐型厌氧氨氧化功能。在高基质浓度下,NH_4~+-N和SO_4~(2-)-S浓度平均降低71.67 mg·L~(-1和18.94 mg·L~(-1)。高基质浓度和低氧化还原电位可促进硫酸盐型厌氧氨氧化。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 丁爽;郑平;唐崇俭;张吉强;胡安辉;;三种接种物启动Anammox-EGSB反应器的性能[J];生物工程学报;2011年04期
2 王奎;黄瑞敏;何鉴尧;高武龙;;亚硝化-厌氧氨氧化一体化反应器处理禽畜养殖废水的研究[J];环境科学与管理;2010年04期
3 李伙生;周少奇;孙艳波;彭华平;;ANAMMOX与反硝化协同脱氮反应器的启动特性研究[J];中国给水排水;2009年21期
4 陶小龙;张进;;亚硝酸型硝化启动与优化[J];江西能源;2008年03期
5 王俊安;李冬;张杰;李占;陶晓晓;;常温低氨氮污水生物滤池CANON工艺的实现[J];化工学报;2010年06期
6 廖小兵;许玫英;罗慧东;孙国萍;;厌氧氨氧化在污水处理中的研究进展[J];微生物学通报;2010年11期
7 顾平;万金保;吴永明;张文燕;;常温下猪场厌氧消化液的亚硝化研究[J];安徽农业科学;2011年12期
8 李亚静;孙力平;李计元;;ANAMMOX反应器快速启动及对反硝化聚磷的影响研究[J];工业用水与废水;2006年04期
9 张蕾;郑平;何玉辉;金仁村;;硫酸盐型厌氧氨氧化性能的研究[J];中国科学(B辑:化学);2008年12期
10 周均;戴宏民;路青;;厌氧氨氧化反应器启动运行研究进展[J];重庆工商大学学报(自然科学版);2009年02期
11 游少鸿;李小霞;解庆林;马丽丽;潘小桃;赵文玉;;厌氧氨氧化影响因素实验研究[J];工业水处理;2009年10期
12 刘守勇;傅金祥;张羽;合姣姣;吕亚男;李锋祥;;缺氧氨氧化脱氮研究[J];辽宁化工;2009年12期
13 武波;;污水生物脱氮技术研究进展[J];经营管理者;2010年22期
14 S.K.Toh;冯卫强;单明军;吕艳丽;;焦化废水处理中厌氧氨氧化菌的优选[J];燃料与化工;2006年03期
15 卢俊平;杜兵;张志;孙艳玲;司亚安;;有机物对厌氧氨氧化生物脱氮影响研究[J];工业用水与废水;2008年04期
16 路青;李秀芬;华兆哲;堵国成;陈坚;;接种污泥源对厌氧氨氧化启动效能的影响[J];生态与农村环境学报;2009年04期
17 赵志宏;李小明;廖德祥;曾光明;杨麒;;厌氧氨氧化研究进展及其应用[J];净水技术;2006年05期
18 朱静平;胡勇有;;不同污泥源厌氧氨氧化污泥的比较[J];环境工程学报;2007年06期
19 杨志泉;周少奇;;废水中的脱氮除硫研究(英文)[J];生态科学;2008年05期
20 侯国安;张新平;祖健;;厌氧氨氧化过程的工艺研究[J];河北化工;2009年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 路青;张振贤;付秋爽;徐伟涛;党酉胜;;厌氧氨氧化工艺研究进展[A];上海(第二届)水业热点论坛论文集[C];2010年
2 林琳;曹宏斌;李玉平;;厌氧氨氧化反应器启动研究进展[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第一卷)[C];2011年
3 李祥;黄勇;袁怡;;厌氧氨氧化反应器启动及富集培养方法研究[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第二卷)[C];2009年
4 王丽娇;钟玉鸣;贾晓珊;;葡萄糖条件下厌氧氨氧化微生物利用硝酸盐作电子受体的反应特性[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2010年
5 沈李东;杜萍;曾江宁;徐向阳;郑平;胡宝兰;;化工污染物对椒江口潮间带沉积物厌氧氨氧化菌生态分布的影响[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
6 姜昕;马鸣超;李俊;钟佐燊;;污水人工快速渗滤系统中厌氧氨氧化菌的分子生态学分析[A];微生物与人类健康科技论坛论文汇编[C];2009年
7 穆昕;潘立卫;王树东;;微型甲醇制氢反应器的设计和性能研究[A];2008 International Hydrogen Forum Programme and Abstract[C];2008年
8 李玉平;李海波;林琳;曹宏斌;刘晨明;张懿;;O1-A-O2(短程硝化-厌氧氨氧化-全程硝化)生物脱氮新工艺在焦化废水处理中的应用研究[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2010年
9 赵宗升;朱霞;李小月;;与厌氧氨氧化相匹配的部分亚硝化工艺控制条件研究[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第二卷)[C];2009年
10 刘杰;;亚硝化-厌氧氨氧化串联工艺处理污泥脱水液的研究[A];中国水污染治理技术装备论文集(第十七期)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈重军;甲鱼养殖废水厌氧氨氧化处理及其微生物机理研究[D];浙江大学;2012年
2 唐崇俭;厌氧氨氧化工艺特性与控制技术的研究[D];浙江大学;2011年
3 张蕾;厌氧氨氧化性能的研究[D];浙江大学;2009年
4 朱刚利;厌氧氨氧化混培物包埋固定化特性的研究[D];华南理工大学;2010年
5 王俊安;厌氧好氧除磷厌氧氨氧化脱氮城市污水再生全流程研究[D];北京工业大学;2010年
6 顾平;猪场废水厌氧氨氧化反硝化甲烷化复合工艺特征分析及应用研究[D];南昌大学;2011年
7 薛源;前置式厌氧氨氧化—亚硝化MBR耦合工艺性能研究[D];大连理工大学;2010年
8 汪涛;厌氧氨氧化工艺快速启动及菌群特性研究[D];大连理工大学;2012年
9 徐峥勇;基于亚硝化、厌氧氨氧化与反硝化的脱氮耦合工艺及其控制策略研究[D];湖南大学;2011年
10 徐光景;基于化学法控制的亚硝化与厌氧氨氧化的耦合工艺研究[D];大连理工大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵少康;不同类型反应器中厌氧氨氧化启动及运行比较研究[D];大连理工大学;2013年
2 孙艳波;Anammox的“放大模式”启动及其与反硝化的协同作用研究[D];华南理工大学;2010年
3 许芳涤;黄海北部沉积物厌氧氨氧化细菌多样性及富集研究[D];大连理工大学;2013年
4 林琳;焦化废水厌氧氨氧化生物脱氮应用研究[D];广西师范大学;2010年
5 张强;压氧氨氧化脱氮技术的研究[D];兰州交通大学;2012年
6 赖杨岚;硫酸盐型厌氧氨氧化的启动特性与影响因素研究[D];华南理工大学;2011年
7 郑宇慧;温度对厌氧氨氧化的影响研究[D];苏州科技学院;2011年
8 于英翠;利用序批式生物膜反应器实现厌氧氨氧化脱氮的研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
9 强红;厌氧氨氧化工艺的启动及其处理低碳氮比城市污水的研究[D];大连理工大学;2012年
10 陈晓轩;受控亚硝化—厌氧氨氧化工艺启动运行研究[D];河北科技大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前6条
1 郝晓地;可持续废水处理法挑战传统技术[N];中国环境报;2002年
2 翁国娟;脱氮新技术助含氨废水处理[N];中国化工报;2010年
3 景明;新区百余小村庄建起“净水站”[N];无锡日报;2009年
4 善成;无锡新区107个村庄建起污水处理站[N];农民日报;2009年
5 记者 呼跃军;味精行业环保达标树立典范[N];中国化工报;2011年
6 彬彬;细菌:没你想象的那么“坏”[N];科技日报;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978