城市污水生物脱氮除磷机理及微生物特征研究

论文摘要

自上世纪八十年代以来,城市污水生物脱氮除磷技术已成为污水处理领域的研究热点,生物脱氮除磷系统中微生物及生化机理的研究是推动技术发展的重要基础。本研究以城市污水倒置A2/O生物脱氮除磷工艺为研究对象,通过对倒置A2/O工艺与常规A2/O工艺生化反应机理及其微生物特征的研究,进一步理解倒置A2/O工艺生化反应机制。研究结果表明:（1）在不同外界环境和工艺控制条件下,倒置A2/O工艺和常规A2/O工艺对NH3-N、有机污染物的去除效果相当,倒置A2/O工艺对磷的去除优于常规A2/O工艺;在低温条件下,当反应温度为6-15℃时,脱氮除磷工艺对NH3-N的平均去除率为53.9%,TP的平均去除率为95.9%;在低溶解氧条件下,当溶解氧为1.2-1.8 mg/L时,NH3-N的平均去除率为40.7%,TP的平均去除率为94.7%。（2）通过对活性污泥在好氧条件下比耗氧速率的测定,厌氧历时的长短对活性污泥微生物活性影响不大,倒置A2/O工艺活性污泥微生物活性高于常规A2/O工艺;常规A2/O工艺活性污泥微生物种群结构与倒置A2/O工艺在在明显差异;常规A2/O工艺活性污泥菌胶团比较致密,倒置A2/O工艺活性污泥菌胶团比较疏松;倒置A2/O工艺系统活性污泥微生物含有胞内存储颗粒丰富的微生物主要是杆状和球状菌,其中球状菌尤为明显。（3）通过Biolog方法对活性污泥微生物群落研究,倒置A2/O工艺的活性污泥微生物代谢活性优于常规A2/O工艺;在Biolog平板内的95种碳源中,两种工艺活性污泥微生物易利用的碳源主要为糖和糖的衍生物、羧酸、氨基酸类;在本试验研究条件下,两种工艺在处理同类污水时活性污泥微生物群落代谢特征较为接近。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 我国水资源与水环境的现状
• 1.1.1 我国水资源的利用现状
• 1.1.2 我国水环境的污染现状
• 1.2 氮磷污染的危害及污水排放标准
• 1.2.1 氮、磷污染物的来源
• 1.2.2 水体富营养化的概念及其对水体的影响
• 1.2.3 氮磷排放相关标准
• 1.3 生物脱氮除磷基本原理及其影响因素
• 1.3.1 生物脱氮基本原理及其影响因素
• 1.3.2 生物除磷的基本原理及其影响因素
• 1.4 生物脱氮除磷工艺及研究进展
• 1.4.1 生物脱氮除磷工艺
• 1.4.2 生物脱氮除磷工艺的研究进展
• 1.5 生物脱氮除磷活性污泥系统微生物研究进展
• 1.5.1 采用纯培养方法研究活性污泥系统微生物进展
• 1.5.2 采用非培养方法研究活性污泥系统微生物进展
• 1.5.3 BIOLOG技术在环境微生物群落中的研究应用
• 第2章 本课题研究内容及方法
• 2.1 课题来源
• 2.2 课题研究目的及意义
• 2.3 课题研究内容
• 2.4 水质指标及检测方法
• 第3章 城市污水生物脱氮除磷工艺现场小试试验研究
• 3.1 试验装置与试验方法
• 3.1.1 试验研究对象
• 3.1.2 试验装置
• 3.2 试验结果与讨论
• 3.2.1 有机物污染物质去除效果
• 3.2.2 硝化效果
• 3.2.3 除磷效果
• 3.2.4 小试生化反应氮磷转化规律
• 3.3 本章小结
• 第4章 城市污水生物脱氮除磷机理及微生物形态研究
• 4.1 试验装置与试验方法
• 4.1.1 试验研究对象及方法
• 4.1.2 试验装置
• 4.2 试验结果与讨论
• 4.2.1 生物脱氮除磷机理试验研究
• 4.2.2 生物脱氮除磷系统微生物特性分析
• 4.3 本章小结
• 第5章 城市污水生物脱氮除磷系统微生物群落的代谢特性研究
• 5.1 微生物群落研究内容
• 5.2 BIOLOG技术简介
• 5.3 试验装置与方法
• 5.3.1 试验装置及运行条件
• 5.3.2 BIOLOG技术操作
• 5.3.3 BIOLOG微平板
• 5.3.4 BIOLOG数据分析方法
• 5.4 试验结果与讨论
• 5.4.1 BIOLOG微平板的选择
• 5.4.2 AWCD变化曲线
• 5.4.3 活性污泥微生物对碳源的代谢过程
• 5.4.4 活性污泥微生物对不同碳源的代谢能力
• 5.4.5 活性污泥微生物群落代谢特征
• 5.5 本章小结
• 第6章 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作
• 致谢