马景德:FeS自养反硝化与厌氧氨氧化耦合总氮去除及微生物特征论文

马景德:FeS自养反硝化与厌氧氨氧化耦合总氮去除及微生物特征论文

本文主要研究内容

作者马景德(2019)在《FeS自养反硝化与厌氧氨氧化耦合总氮去除及微生物特征》一文中研究指出:微生物的功能多样性对元素价态的转换存在协同作用是自然界关键的生态调节策略,充分利用这种策略,实现不同微生物的功能组合,可以发展废水处理新工艺。以Anammox技术为核心的众多耦合工艺就是利用这种策略的有益尝试,但均存在一定的局限性,包括硝酸盐的累积、微生物之间的底物竞争、毒性及排泥对Anammox菌积累的影响等。在对相关理论研究的基础上,本论文尝试了一种以Anammox和自养反硝化两种功能微生物的代谢协同为基础的新型自养脱氮模式,并进行了化学信息与微生物特征相关联的实验和理论研究。通过以静态批次实验的含氮污染物作为研究对象,把FeS投加量、NO3--N/NO2--N比值、Anammox和自养反硝化生物量之比作为反应控制条件,讨论了两种功能菌之间代谢产物互补的合作机制。研究发现过量的FeS投加在保证自养反硝化过程的彻底性之外,并不显著影响Anammox菌的代谢活性;提高NO2--N在电子受体中的比例,会使微生物复合群落处于代谢底物竞争关系之中,对TN的去除产生负面影响;Anammox生物量的增加加深了复合群落的合作程度,当初始NH4+-N与NO3--N的化学计量比小于0.85时,可以实现TN浓度趋零。结果表明,通过认识微生物之间的交互作用,寻求复杂微生物群落功能的规划或调控,可以设计出更加合理的废水处理工艺,达到低物耗投入条件下目标污染物的高效去除。在批次多因素实验的基础上建立了连续流的生物流化床反应器平台,探究了Anammox与自养反硝化耦合体系长期运行的脱氮性能及微生物群落结构演变。在进水氮负荷为8.33 mg N·(L·h)-1且NO3--N/NH4+-N为1.0的情况下,反应器对NO3--N和NH4+-N的去除率可分别达到100%和72.63%。自养反硝化过程起到为Anammox过程提供充足NO2--N的作用,并保证了体系中NOx--N的完全去除,而Anammox过程则保证了进水TN的高去除率,其对TN去除的贡献率保持在80%以上。在长期运行过程中,执行自养反硝化功能的Thiobacillus和执行Anammox功能的Candidatus Kuenenia均在反应器中实现了良好的保留,其相对丰度分别为20.32%-23.64%和3.52%-8.67%。此外,由于FeS的双元素提供电子特性,反应器可保持稳定的pH值和产生较少的SO42-副产物,同时覆盖在污泥表面的FeS逐渐转化为片状的次生矿物FeOOH。以上研究工作将为废水中含氮污染物的去除提供新的节能降耗途径。

Abstract

wei sheng wu de gong neng duo yang xing dui yuan su jia tai de zhuai huan cun zai xie tong zuo yong shi zi ran jie guan jian de sheng tai diao jie ce lve ,chong fen li yong zhe chong ce lve ,shi xian bu tong wei sheng wu de gong neng zu ge ,ke yi fa zhan fei shui chu li xin gong yi 。yi Anammoxji shu wei he xin de zhong duo ou ge gong yi jiu shi li yong zhe chong ce lve de you yi chang shi ,dan jun cun zai yi ding de ju xian xing ,bao gua xiao suan yan de lei ji 、wei sheng wu zhi jian de de wu jing zheng 、du xing ji pai ni dui Anammoxjun ji lei de ying xiang deng 。zai dui xiang guan li lun yan jiu de ji chu shang ,ben lun wen chang shi le yi chong yi Anammoxhe zi yang fan xiao hua liang chong gong neng wei sheng wu de dai xie xie tong wei ji chu de xin xing zi yang tuo dan mo shi ,bing jin hang le hua xue xin xi yu wei sheng wu te zheng xiang guan lian de shi yan he li lun yan jiu 。tong guo yi jing tai pi ci shi yan de han dan wu ran wu zuo wei yan jiu dui xiang ,ba FeStou jia liang 、NO3--N/NO2--Nbi zhi 、Anammoxhe zi yang fan xiao hua sheng wu liang zhi bi zuo wei fan ying kong zhi tiao jian ,tao lun le liang chong gong neng jun zhi jian dai xie chan wu hu bu de ge zuo ji zhi 。yan jiu fa xian guo liang de FeStou jia zai bao zheng zi yang fan xiao hua guo cheng de che de xing zhi wai ,bing bu xian zhe ying xiang Anammoxjun de dai xie huo xing ;di gao NO2--Nzai dian zi shou ti zhong de bi li ,hui shi wei sheng wu fu ge qun la chu yu dai xie de wu jing zheng guan ji zhi zhong ,dui TNde qu chu chan sheng fu mian ying xiang ;Anammoxsheng wu liang de zeng jia jia shen le fu ge qun la de ge zuo cheng du ,dang chu shi NH4+-Nyu NO3--Nde hua xue ji liang bi xiao yu 0.85shi ,ke yi shi xian TNnong du qu ling 。jie guo biao ming ,tong guo ren shi wei sheng wu zhi jian de jiao hu zuo yong ,xun qiu fu za wei sheng wu qun la gong neng de gui hua huo diao kong ,ke yi she ji chu geng jia ge li de fei shui chu li gong yi ,da dao di wu hao tou ru tiao jian xia mu biao wu ran wu de gao xiao qu chu 。zai pi ci duo yin su shi yan de ji chu shang jian li le lian xu liu de sheng wu liu hua chuang fan ying qi ping tai ,tan jiu le Anammoxyu zi yang fan xiao hua ou ge ti ji chang ji yun hang de tuo dan xing neng ji wei sheng wu qun la jie gou yan bian 。zai jin shui dan fu he wei 8.33 mg N·(L·h)-1ju NO3--N/NH4+-Nwei 1.0de qing kuang xia ,fan ying qi dui NO3--Nhe NH4+-Nde qu chu lv ke fen bie da dao 100%he 72.63%。zi yang fan xiao hua guo cheng qi dao wei Anammoxguo cheng di gong chong zu NO2--Nde zuo yong ,bing bao zheng le ti ji zhong NOx--Nde wan quan qu chu ,er Anammoxguo cheng ze bao zheng le jin shui TNde gao qu chu lv ,ji dui TNqu chu de gong suo lv bao chi zai 80%yi shang 。zai chang ji yun hang guo cheng zhong ,zhi hang zi yang fan xiao hua gong neng de Thiobacillushe zhi hang Anammoxgong neng de Candidatus Kueneniajun zai fan ying qi zhong shi xian le liang hao de bao liu ,ji xiang dui feng du fen bie wei 20.32%-23.64%he 3.52%-8.67%。ci wai ,you yu FeSde shuang yuan su di gong dian zi te xing ,fan ying qi ke bao chi wen ding de pHzhi he chan sheng jiao shao de SO42-fu chan wu ,tong shi fu gai zai wu ni biao mian de FeSzhu jian zhuai hua wei pian zhuang de ci sheng kuang wu FeOOH。yi shang yan jiu gong zuo jiang wei fei shui zhong han dan wu ran wu de qu chu di gong xin de jie neng jiang hao tu jing 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自华南理工大学的马景德,发表于刊物华南理工大学2019-10-23论文,是一篇关于厌氧氨氧化论文,自养反硝化论文,硫化亚铁论文,微生物协同论文,微生物群落论文,华南理工大学2019-10-23论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自华南理工大学2019-10-23论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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