过程调控优化亚硝态氮氧化菌的富集培养与动力学

来源 :北京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fdsth5x1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
硝化反应分为两个阶段,氨氧化阶段和亚硝态氮氧化阶段,分别有氨氧化菌(Ammonia oxidizing bacteria,AOB)和亚硝态氮氧化菌(Nitrite oxidizing bacteria,NOB)两类微生物参与。为了解硝化过程两个反应阶段的特性及反应机理,有必要对参与硝化作用的硝化菌群动力学特性进行研究。而目前研究主要集中于全程硝化动力学或短程硝化动力学,对于NOB的动力学研究报道较少。无论是全程硝化污泥还是短程硝化污泥,NOB都是混合培养且含量较低(<5%),这影响了对NOB的污泥特性和动力学特性的深入研究。  为了解NOB的特性,本文以某中试SBR的剩余污泥为接种污泥,采用SBR装置,以亚硝态氮为底物,采用逐步提高进水亚硝态氮浓度的方式,通过控制高亚硝态氮浓度联合高DO浓度对NOB进行富集培养。65 d后,荧光原位杂交技术(Fluorescence in-situ hybridization,FISH)分析和实时荧光定量PCR(Real-timePCR)分析结果均显示Nitrobacter(亚硝态氮氧化菌)占细菌总数的80%以上,表明成功富集培养出NOB为优势菌种的活性污泥。富集过程中形成颗粒污泥,污泥浓度约为700 mg/L,MLVSS/MLSS为0.278, SVI约为6 ml/g。该污泥能够处理亚硝态氮浓度为1000 mg/L的污水,比硝化速率为131.03 mg/(g MLVSS·h),比耗氧速率为169.5 mg O2/(g MLVSS·h).  为节省能源,在富集NOB的过程中对基于DO的过程控制策略进行研究,提出了以溶解氧的移动斜率变化(Dissolved oxygen-move slope change,DO-MSC)为控制参数的过程控制策略。同时考察了恒曝气量(0.125 m3/h)、不同温度(15、20、25、30℃)条件下和恒温(25℃)、不同曝气量(0.125、0.1、0.08、0.05、0.04、0.03、0.02 m3/h)条件下,DO-MSC作为过程控制参数的稳定性,发现当DO-MSC>0.2可严格指示亚硝态氮氧化过程的结束。并根据试验结果提出了以DO-MSC为参数的过程控制策略快速富集NOB的方法。  对富集NOB的生理特性和动力学进行研究,结果表明:NOB的最适温度范围为32~35℃,最适pH范围为7.7~8.5;25℃时NOB的底物半饱和常数KS值为(2.21±0.55) mg/L,氧半饱和常数Ko值为(0.88±0.07) mg/L;25℃时NOB的表观比生长速率μobs的估算值为0.84 d-1,好氧衰减速率b为0.16d-1; NOB活性随着游离氨(Free ammonia,FA)浓度的升高而降低,FA浓度为83 mgNH3-N/L左右时,NOB活性只为FA浓度为0 mg NH3-N/L时的20%; NOB活性随着游离亚硝酸(Free nitrous acid,FNA)浓度的升高而先增强后减弱,对NOB的抑制系数KI,FNA,NOB为0.0968mg HNO2-N/L。
其他文献
该论文综合介绍了近年来光催化氧化技术在国内外的研究现状,在此基础上,制备出了光催化活性较高的催化剂TiO,以阳离子染料的光催化降解反应为模型反应,研究了光催化反应条件,
针对水体富营养化引发的有害藻类水华的治理一直以来是水环境领域的研究热点和难点,过氧化氢(H2O2)、高铁酸盐(K2FeO4)以及过碳酸钠(Na2CO4)能高效去除水中的浮游植物,并且不会
污泥是污水处理的必然副产物,其产生量大、脱水困难、处理费用昂贵,处理不当会产生严重的环境污染,目前已经成水污染治理领域关注的热点话题。调理技术可提高污泥的脱水特性,对其
和平与发展是当今世界的主题,但是战争危险仍然阴魂不散,恐怖主义短期内无法根除,自然灾害、事故灾难、公共卫生事件、社会安全等突发事件频频发生,社会转型和改革攻坚时期的社会
本文将对房屋建筑和市政工程设计施工一体化建造的现实问题进行分析,探讨了房屋建设与市政工程之间的关系,分析了一体化施工的设计要点,并提供一体化建设的思考意见仅供参考.
由于目前尚没有可治愈艾滋病的特效药物和有效预防艾滋病的疫苗,研发高效低毒的新型抗HIV-1药物具有重要的科学意义和应用价值。整合酶被认为是抗HIV-1药物研究的理想靶点之一
本论文介绍了在外加磁场的条件下,聚合物基导电复合材料中铁粉取向由随机分布变为单向分布,并形成了与磁力线方向一致的纤维状铁粉,使导电复合材料的力学性能和导电性能呈各向异
在设计实例基础上,根据项目条件及水质输入数据,给出多种可行方案,并针对各方案列出计算数据表,阐述各方案对比情况,最后得出结论,以供借鉴参考.
本研究以江苏滨海、湖南桃源和广东雷州三种不同类型的水稻土为研究对象,在室内微宇宙培养条件下,考察了不同水分条件(30%WHC、60%WHC、90%WHC和淹水2 cm深)处理对土壤硝化/反硝化
北京城市排水集团有限责任公司小红门污水处理厂是北京市总体规划中拟建的14座城市污水处理厂之一,位于南四环外凉水河畔,设计日处理能力60万吨。小红门污水处理厂污水处理单元