强化好氧颗粒污泥除磷性能的研究

论文摘要

好氧颗粒污泥微生物量密集、粒径大、结构致密、耐冲击负荷,具有同步脱氮除磷功能。好氧颗粒污泥除磷借助颗粒污泥中的除磷菌,主要通过聚磷菌的厌氧释磷和好氧吸磷而实现污水除磷,因其处理效率高、能耗较低而受到研究者的普遍关注。本文借助气升式内循环序批反应器(SBAR),在好氧颗粒污泥的培养过程中,通过增加等待时间、改变接种污泥组成等手段,探讨强化SBAR中颗粒污泥的理化性能及除磷性能,并利用16S rDNA分子生物学技术分析好氧颗粒污泥形成及除磷过程中微生物种群结构的变化特征,鉴别影响好氧颗粒污泥除磷性能的优势菌群。探讨在SBAR反应器运行过程中,增加等待时间对强化好氧颗粒污泥除磷性能的影响。结果表明,当等待时间为60 min时,培养出的颗粒污泥具有良好的理化性能,COD、TP的去除效率分为94.6%、86.13%。探讨在SBAR反应器运行过程中,改变接种污泥组成对强化好氧颗粒污泥除磷性能的影响。结果表明,接种污泥中适量添加成熟好氧颗粒污泥能使污泥颗粒成熟时间由35 d缩短为28 d,培养出的好氧颗粒污泥具有良好的理化性能;COD、氨氮和TP的去除率分别达到97.86%、90.23%、89.6%。探讨在SBAR反应器运行过程中,强化好氧颗粒污泥除磷性能进行优化组合的研究。实验得出在投加絮凝细菌、增加等待时间以及投加成熟好氧颗粒污泥的优化条件下,当增加等待时间为120 min时,培养出的好氧颗粒污泥的理化性能较好,COD、TP的去除效率分别达到98%、91.77%。通过16S rDNA分子生物学技术分析好氧颗粒污泥形成过程及强化除磷过程中微生物种群结构的变化特征,增加等待时间、改变接种污泥组成以及优化组合实验中,污泥颗粒化完成后,污泥内微生物种群丰富,除磷效果好时,均以变形杆菌Proteobacteria、产酸细菌Acidobacteria等聚磷菌为优势菌属。该论文有图20幅,表9个,参考文献112篇。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 好氧颗粒污泥除磷技术的研究现状
• 1.2.1 化学除磷
• 1.2.2 生物除磷
• 1.3 好氧颗粒污泥的形成及特点
• 1.3.1 好氧颗粒污泥的形成
• 1.3.2 好氧颗粒污泥的形成机理
• 1.3.3 好氧污泥颗粒化影响因素
• 1.3.4 好氧颗粒污泥的特点
• 1.3.5 好氧颗粒污泥除磷技术原理
• 1.3.6 分子生物学技术在颗粒污泥方面的应用
• 1.4 好氧颗粒污泥除磷研究存在的问题
• 1.5 本课题研究内容及技术路线
• 1.5.1 研究内容
• 1.5.2 技术路线
• 2 实验材料与分析方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 SBAR 反应器
• 2.1.2 实验设备
• 2.1.3 试验用水
• 2.1.4 接种污泥及絮凝细菌
• 2.2 分析方法
• 2.2.1 水质指标的测定
• 2.2.2 颗粒污泥理化性能测定
• 2.2.3 好氧颗粒污泥的生化性能分析
• 3 等待时间对强化好氧颗粒污泥除磷性能的影响
• 3.1 反应器启动运行
• 3.2 等待时间对好氧颗粒污泥除磷性能的影响
• 3.2.1 好氧颗粒污泥的形成过程
• 3.2.2 好氧颗粒污泥的COD 降解效果
• 3.2.3 好氧颗粒污泥的TP 降解效果
• 3.2.4 好氧颗粒污泥种群结构分析
• 3.3 小结
• 4 接种污泥对强化好氧颗粒污泥除磷性能的影响
• 4.1 反应器启动运行
• 4.2 接种污泥
• 4.3 接种污泥对好氧颗粒污泥除磷性能的影响
• 4.3.1 好氧颗粒污泥的形成过程
• 4.3.2 好氧颗粒污泥的粒径分布
• 4.3.3 好氧颗粒污泥的降解效果
• 4.3.4 好氧颗粒污泥的群落结构分析
• 4.4 小结
• 5 强化好氧颗粒污泥除磷性能的优化研究
• 5.1 好氧颗粒污泥的形成过程
• 5.2 好氧颗粒污泥的COD 降解效果
• 5.3 好氧颗粒污泥的TP 降解效果
• 5.4 好氧颗粒污泥种群结构分析
• 5.5 小结
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集
• 摘要