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一体式A/O除碳脱臭工艺优化及其微生物群落结构解析

2020-12-16阅读(1035)

一体式A/O除碳脱臭工艺优化及其微生物群落结构解析

论文摘要

味精废水、酵母液废水、糖蜜废水、柠檬酸废水、抗生素废水、淀粉废水等工业废水不仅含有较高浓度的有机物,并且含有不同浓度的硫酸盐。这些工业废水通常采用厌氧法或者厌氧好氧结合的方式进行处理。但在处理过程中,往往会产生硫化氢等恶臭物质,影响环境健康。在试验中发现,利用一体式A/O反应器处理高浓度有机废水时,可以有效地脱除臭味物质。但是,在实际应用中,作为近年来新兴的废水处理工艺,一体式A/O反应器在其工艺设计和运行参数等方面存在缺陷,目前仅局限于小试或中试规模的研究。因此,针对一体式A/O反应器我们需要进行更深一步的研究。本试验利用自行设计的一体式A/O反应器,考察了一体式A/O反应器的同步除碳脱臭性能并对其启动运行参数进行优化选择。在成功启动反应器后,重点考察了碳硫比(COD/SO42-)和碱度两个参数对一体式A/O稳定运行期同步除碳脱臭功能的影响,确定了一体式A/O反应器在同步除碳脱臭过程中的最佳碳硫比和碱度值,并同时考察了一体式A/O反应器在不同条件和时期的微生物群落变化,从根本上对一体式A/O反应器的运行效果进行分析。试验首先考察了未投加硫酸盐和保持碳硫比5:1条件两种启动方式对一体式A/O反应器启动效果的影响。结果发现,两种启动方式均能实现快速启动,但未投加硫酸盐时的反应器启动时,除碳效果（COD去除率约99%）优于保持碳硫比5:1条件下进行启动时的除碳效果（COD去除率约96%）。在启动成功后,分别改变碳硫比和碱度两参数,考察其对一体式A/O反应器除碳脱臭效果的影响。结果发现,碳硫比30:1、10:1、5:1时,一体式A/O反应器COD总去除率分别为96.5%、95.1%和96.2%;碱度为800mg/L、2000mg/L和4000mg/L时,一体式A/O反应器COD总去除率分别为87.5%、87.9%和89.3%。碳硫比30:1时COD去除率比碳硫比为10:1、5:1时高;碱度为4000mg/L时COD去除率比碱度为800、2000mg/L时高。碱度和碳硫比的改变没有影响一体式A/O反应器的脱臭性能,厌氧区产生的液相硫化物和气态硫化氢在好氧区得到很好的脱除,其在出水和出气中均未检出。本试验还通过DGGE手段对反应器中的微生物群落进行解析,发现反应器中存在的微生物多属于Firmicutes（厚壁菌门）和变形菌门（Proteobacteria）;反应器中的脱臭微生物为Pseudomonas（假单胞菌属）和Xanthomonas（黄单胞菌属）。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 课题背景
  • 1.1.1 课题来源
  • 1.1.2 研究的目的和意义
  • 1.2 一体式A/O 反应器的研究现状
  • 1.2.1 一体式厌氧/好氧SBR
  • 1.2.2 具有物理隔离的一体式A/O 反应器
  • 1.2.3 不具有物理隔离的一体式A/O 反应器
  • 1.2.4 其它一体式A/O 反应器
  • 1.3 生物除臭与除臭设备
  • 1.3.1 生物除臭
  • 1.3.2 生物除臭设备
  • 1.4 本课题的主要研究内容及技术路线
  • 1.4.1 研究内容
  • 1.4.2 技术路线
  • 第2章 试验装置与材料、设备、方法
  • 2.1 试验装置
  • 2.2 试验主要检测项目和方法、设备
  • 2.2.1 主要检测项目
  • 2.2.2 部分检测项目仪器条件
  • 2.2.3 扫描电子显微镜分析方法
  • 2.2.4 DGGE 分析方法
  • 2.3 试验材料和方法
  • 2.3.1 接种污泥
  • 2.3.2 试验用水
  • 2.3.3 其它实验材料
  • 第3章 启动方式对一体式A/O 反应器的影响
  • 3.1 启动方式对COD 去除率的影响
  • 3.1.1 启动方式对厌氧区COD 去除率的影响
  • 3.1.2 启动方式对好氧区COD 去除率的影响
  • 3.2 启动方式对pH 的影响
  • 3.3 启动方式对碱度的影响
  • 3.4 启动方式对ORP 的影响
  • 3.5 启动方式对产气量的影响
  • 3.6 启动方式对气相组分的影响
  • 3.7 本章小结
  • 第4章 碳硫比和碱度对一体式A/O 反应器稳定运行的影响
  • 4.1 碳硫比对一体式A/O 反应器稳定运行的影响
  • 4.1.1 碳硫比对COD 去除率的影响
  • 4.1.2 碳硫比对pH 的影响
  • 4.1.3 碳硫比对碱度的影响
  • 4.1.4 碳硫比对ORP 的影响
  • 4.1.5 碳硫比对脱臭性能的影响
  • 4.2 碱度对一体式A/O 反应器稳定运行的影响
  • 4.2.1 碱度对COD 去除率的影响
  • 4.2.2 碱度对pH 的影响
  • 4.2.3 碱度对ORP 的影响
  • 4.2.4 碱度对脱臭性能的影响
  • 4.3 本章小结
  • 第5章 碳硫比和碱度对一体式A/O 反应器稳定运行期的微生物群落影响
  • 5.1 碳硫比对稳定运行期微生物群落影响
  • 5.1.1 碳硫比对厌氧区微生物的影响
  • 5.1.2 碳硫比对好氧区微生物的影响
  • 5.2 碱度对稳定运行期微生物群落影响
  • 5.2.1 碱度对厌氧区微生物的影响
  • 5.2.2 碱度对好氧区微生物的影响
  • 5.3 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读学位期间发表的学术论文
  • 致谢

    • 相关论文文献

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