基于不同碳源类型条件下倒置A~2/O工艺与常规A~2/O工艺脱氮除磷机理及微生物代谢活性对比研究

论文摘要

近几年来我国水体富营养化现象十分严重，由于氮、磷等营养物质排放是引起水体富营养化的主要因素，为此，国家和地区制定了越来越严格的污水氮、磷排放标准，城镇污水脱氮除磷技术的发展也日益成为污水处理领域关注的热点问题。倒置A2/O工艺是一种被实践证明了具有较好脱氮除磷效果的成熟工艺。该工艺将缺氧区前置，在优先满足反硝化的同时避免了回流污泥携带的硝酸盐对厌氧环境的破坏，较好解决了生物脱氮除磷系统存在的诸多固有矛盾与瓶颈问题。但倒置A2/O工艺的微生物反应机制研究目前尚未系统开展，尤其不同碳源条件对倒置A2/O工艺脱氮除磷效率的影响研究较少。为此，本论文在前期已有研究成果基础上，重点研究碳源条件对倒置A2/O工艺和常规A2/O工艺脱氮除磷效率及行为的影响。从两系统的脱氮除磷能力的影响以及活性污泥微生物代谢活性等角度分析倒置A2/O工艺脱氮除磷的微观机理。论文的研究结果表明：（1）在挥发性脂肪酸占总有机物含量(以CODCr计)分别为100%、60%条件下，倒置A2/O工艺对CODCr、氨氮、磷酸盐、总氮以及总磷的去除效果均优于常规A2/O工艺，其中挥发性脂肪酸为60%条件下倒置A2/O工艺对磷酸盐及总磷的去除能力显著优于常规A2/O工艺；挥发性脂肪酸的比例下降对常规A2/O工艺的反硝化速率和微生物的代谢活性产生较大影响。（2）在挥发性脂肪酸占总有机物含量(以CODCr计)分别为100%、60%条件下，倒置A2/O工艺系统在厌氧释磷量和聚β羟基烷酸酯（PHAs）的合成量虽然低于常规A2/O工艺，但倒置A2/O工艺好氧反应过程单位PHA的吸磷速率明显高于常规A2/O系统，同时倒置A2/O工艺系统除磷菌具有较高的微生物能量利用效率。（3）不同碳源条件下，倒置A2/O工艺中微生物的脱氢酶（TTC-DHA）活性、电子传递体系（INT-ETS）活性以及好氧呼吸速率（SOUR）活性均优于常规A2/O工艺。（4）在不同碳源条件下，Biolog活性表明倒置A2/O工艺系统对碳源的代谢活性均高于常规A2/O工艺。同时，倒置A2/O工艺中微生物对碳源的利用能力优于常规A2/O工艺。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 水环境现状
• 1.2 生物脱氮除磷原理及发展趋势
• 1.2.1 氮磷污染物的危害
• 1.2.2 生物脱氮的基本原理及影响因素
• 1.2.3 污水生物脱氮技术进展
• 1.2.4 生物除磷的基本原理及影响因素
• 1.2.5 污水生物除磷技术进展
• 1.3 生物脱氮除磷工艺
• 第2章 课题的研究内容及方法
• 2.1 课题来源
• 2.2 课题研究背景及意义
• 2.3 研究内容
• 2.4 实验装置及水质指标
• 2.4.1 实验装置
• 2.4.2 水质指标
• 2.5 测定指标及分析方法
• 2.5.1 常规指标
• 2.5.2 PHA 测定
• 2.5.3 糖原
• 2.5.4 脱氢酶活性与电子传递体系活性
• 2.5.5 SOUR （Specific oxygen uptake rate）
• 2.5.6 Biolog
• 2/O 工艺与常规 A²/O 工艺脱氮能力及脱氮机制的影响研究'>第3章 不同碳源条件对倒置 A²/O 工艺与常规 A²/O 工艺脱氮能力及脱氮机制的影响研究
• 3.1 实验研究内容
• 3.2 试验结果及讨论
• 3.2.1 小试系统试验结果及讨论
• 3.2.2 不同碳源条件下氮的迁移转化规律分析
• 3.3 本章小结
• 2/O 工艺与常规 A²/O 工艺除磷行为及除磷机理的影响研究'>第4章 不同碳源条件对倒置 A²/O 工艺与常规 A²/O 工艺除磷行为及除磷机理的影响研究
• 4.1 实验研究内容
• 4.2 试验结果与讨论
• 4.2.1 小试系统试验结果及讨论
• 4.2.2 不同碳源类型条件下磷的代谢转化规律
• 4.3 本章小结
• 2/O 工艺与常规 A²/O 工艺活性污泥微生物代谢活性的影响研究'>第5章 不同碳源条件对倒置 A²/O 工艺与常规 A²/O 工艺活性污泥微生物代谢活性的影响研究
• 5.1 实验研究内容
• 5.2 试验结果及讨论
• 5.2.1 在挥发性脂肪酸占总有机物含量（以 CODCr计）为 100%条件下微生物代谢活性研究
• 5.2.2 在挥发性脂肪酸占总有机物含量（以 CODCr计）为 60%条件下微生物代谢活性研究
• 5.2.3 Biolog 活性
• 5.3 本章小结
• 第6章 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 研究生期间发表论文
• 致谢