污水处理工艺对强温室气体N2O生成的比较研究

论文摘要

污水生物脱氮过程被认为是人类潜在的N2O排放源,不同污水处理工艺对脱氮过程中N2O产生有显著影响。本文采用三种污水处理工艺（SBR工艺、A2N工艺、分段进水多级A/O生物滤池）比较研究各工艺在硝化和反硝化过程中N2O的特性,以期获得污水处理工艺对强温室气体N2O生成的影响。研究历时一年,主要结果有：（1）污水处理工艺N2O生成有较大的影响,分段进水多级A/O生物滤池的N20生成量最少,A2N工艺次之,SBR工艺最多。其值分别为1.945mg/L.2.105mg/L、4.721mg/L,约占所脱氮量的4.56%、6.15%、7.67%。（2）影响N2O生成的关键参数是硝化过程中的溶解氧和反硝化过程中的C/N比。控制溶解氧浓度为2.0mg/L左右,C/N比为4.0,能有效地控制减少N2O的生成。（3）不同N2O生成特性系统的污泥群落结构有所不同,分段进水多级A/O生物滤池的微环境适宜多种微生物生长繁殖。用PCR-DGGE指纹图谱分析表明,分段进水多级A/O生物滤池生物陶粒中的微生物种类非常丰富,多样性高。与之相比,A2N工艺和SBR工艺污泥中的微生物种类多样性少。（4）不同污水处理工艺的微生物生长微环境有所差异。用UPGMA聚类法分析显示,A2N工艺与SBR工艺的微生物群落相似性为18%,分段进水多级A/O生物滤池与A2N工艺的微生物群落相似性为14%。比较研究污水处理工艺中N2O生成情况及微生物群落,对选择最少生成N2O的最优工艺提供了有利的理论依据和技术支持。因此,选择低N2O生成的进水多级A/O生物滤池对污水处理及环境保护具有一定的参考价值。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 综述
• 1.1.1 引言
• 2O）的危害及生成机理'>1.1.2 废水生物脱氮过程中氧化亚氮（N₂O）的危害及生成机理
• 2O生成情况'>1.1.3 城市污水脱氮处理工艺现状及其N₂O生成情况
• 2O生成的因素'>1.1.4 影响N₂O生成的因素
• 2O生成的意义'>1.1.5 微生物种群结构研究对于N₂O生成的意义
• 1.2 问题的提出
• 1.3 研究目的和内容
• 1.3.1 研究目的
• 1.3.2 研究内容
• 2O的生成影响'>2 污水处理工艺对硝化过程中N₂O的生成影响
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 试验装置
• 2.1.2 试验内容
• 2.1.3 试验水质
• 2.1.4 试验方法
• 2.2 结果与讨论
• 2O生成的研究'>2.2.1 SBR工艺对N₂O生成的研究
• 2N工艺对N₂O生成的研究'>2.2.2 A₂N工艺对N₂O生成的研究
• 2O生成的研究'>2.2.3 分段进水多级A/O生物滤池对N₂O生成的研究
• 2O生成的比较分析'>2.2.4 三种污水处理工艺在硝化过程中N₂O生成的比较分析
• 2.3 本章小结
• 2O的生成影响'>3 污水处理工艺对反硝化过程中N₂O的生成影响
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 试验装置
• 3.1.2 试验内容
• 3.1.3 试验水质
• 3.1.4 试验方法
• 3.2 结果与讨论
• 2O生成的研究'>3.2.1 SBR工艺对N₂O生成的研究
• 2N工艺对N₂O生成的研究'>3.2.2 A₂N工艺对N₂O生成的研究
• 2O生成的研究'>3.2.3 分段进水多级A/O生物滤池对N₂O生成的研究
• 2O生成的比较分析'>3.2.4 三种污水处理工艺在反硝化过程中N₂O生成的比较分析
• 3.3 本章小结
• 2O的微生物群落结构影响研究'>4 污水处理工艺对产生N₂O的微生物群落结构影响研究
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 试验装置
• 4.1.2 试验内容
• 4.1.3 试验水质
• 4.1.4 试验方法
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 总DNA的提取及PCR扩增
• 4.2.2 DGGE微生物多样性分析结果
• 4.3 本章小结
• 5 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 致谢