SBR短程硝化反硝化的启动及含盐氨氮废水脱氮性能

来源 :成都理工大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:zzh19860525anan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在生物脱氮法中,短程硝化反硝化工艺由于减少了传统硝化反硝化工艺中亚硝态氮转化为硝态氮的步骤,因而具有经济、绿色、高效等优势。但当氨氮废水含盐时,会对生物脱氮效能造成影响。氨氧化细菌(Ammonia oxidizing bacteria,AOB)是污水生物处理系统中用于氨氮氧化的主要微生物,是实现短程硝化的关键。因此,如何富集AOB,将硝化过程稳定停留在氨氧化阶段以实现短程硝化,并使其在高盐环境中依然能稳定运行是目前亟需研究的。本论文以SBR反应器为基础,首先开展了短程硝化启动及运行参数优化的研究,后又对短程硝化反硝化系统中的微生物进行了耐盐度驯化研究,并对特殊阶段的微生物群落变化进行了分析,取得了主要研究成果如下:(1)通过对DO浓度的实时监测,发现间歇曝气比连续曝气更容易维持AOB所需的低氧环境,因此采取了间歇曝气的方式来进行SBR短程硝化启动,并将DO浓度控制为0.7 mg/L,pH值调整为7.8±0.1。短程硝化启动实验分为两个阶段,第一阶段的运行温度为室温(14.3~23.4℃)条件,共运行39个周期,该阶段氨氮去除率较高,但亚硝态氮无有效积累,短程硝化未能启动成功。第二阶段的运行温度控制为25℃,亚硝态氮在该阶段的第3周期就开始有明显积累,并在第14周期成功实现短程硝化,稳定运行后氨氮去除率达83%左右,亚硝态氮积累率达89%左右。(2)短程硝化运行参数优化实验中,依次得出温度、DO、pH三个运行参数的最优值为29℃、1.0 mg/L、8.0±0.1,短程硝化系统取各参数最优值运行稳定后,氨氮去除率达94%左右,亚硝态氮积累率达91%左右,相较于优化前,分别提高了11%、2%,短程硝化的运行效果得到明显提升。(3)当氨氮废水中的盐浓度为2 g/L、4 g/L、7 g/L、10 g/L时,系统的氨氮去除率均在90%以上,TN去除率均在75%以上,即盐浓度小于10 g/L时,系统仍保持较良好脱氮性能。当盐浓度为13 g/L时,系统的氨氮去除率、亚硝态氮积累率、TN去除率分别为85.31%、97.21%、64.25%,其中短程硝化效果良好,反硝化效果开始受到较大的影响。盐浓度为16 g/L,氨氮去除率及亚硝态氮积累率分别为78.42%%、98.43%,TN去除率为55.35%,系统脱氮性能变差。通过盐度冲击负荷实验可知,系统受到的冲击强度越大,其受到的影响越大,系统的恢复能力也就越弱。(4)运用高通量测序手段,对接种时、短程硝化初步实现时、运行参数优化后、耐盐度驯化后四个时期系统中的微生物菌群变化进行了分析,通过利用OTU数绘制的物种Venn图及Alpha多样性指数可知,各时期之间的微生物具有共有性和特有性。随着短程硝化的实现,微生物种群丰富度和多样性在减小,经耐盐度驯化后,其减至最小,说明各阶段均有微生物种群不适应于系统环境而被淘汰,优势微生物种群比例逐渐变大。在门水平下,微生物菌群结构发生明显变化,其中,主要脱氮菌门Proteobacteria的丰度不断增加,适应于高盐环境。在属水平下,微生物菌群结构变化很大,Nitrosomonas(AOB)经短程硝化的启动、优化得到了富集,成为系统中的最优势菌属,种水平下其主要为耐盐菌/嗜盐菌Nitrosomonas.europaea,但当盐浓度超过它能接受的界限时,其活性也受到了一定抑制,丰度由优化后的18.12%降为7.86%。短程硝化初步启动成功时,Nitrospira(Nitrite oxidizing bacteria,NOB)的丰度由0.23%增加为4.45%,Nitrospira并未随着短程硝化的实现而被淘汰,反而得到了富集,说明短程硝化启动阶段的运行条件不能完全抑制Nitrospira,对运行参数进行优化调整后,Nitrospira得到了淘汰且不适应于高盐环境。本论文认为SBR短程硝化反硝化工艺能经济且高效地实现废水中氨氮的去除,并且该工艺在高盐环境中依然能有良好的脱氮性能。短程硝化的启动及最优运行参数的研究、微生物菌群变化的分析均为为实际应用提供了一定的理论支持。
其他文献
近些年,粗放型发展带来经济快速发展的同时以牺牲环境为代价,其带来的负面影响也逐渐显现,资源短缺和环境恶化问题阻碍了经济的高质量发展,获得广泛关注。经济的高质量发展要求我们要正确处理好生态环境保护和经济发展的关系,政府部门均多次提及碳中和、碳达峰等议题,金融工具开始逐渐在节能减排方面发挥推动促进作用,绿色信贷政策将信贷资源作为调节工具,通过对重污染企业进行融资约束,倒逼重污染企业减少污染排放,从而通
学位
世界各国经济存在差异,国家内部产业间也存在差异,区域之间适度的经济差异会促进生产要素的自由流动和资源优化配置,而过度的经济差异会导致区域发展失衡,影响区域产业结构的优化升级和经济高质量发展。成渝地区双城经济圈作为国家打造的继“京津冀”“长三角”“粤港澳大湾区”之后的中国经济发展的第四增长极,在国家区域发展战略中起着举足轻重的作用。目前,成渝地区双城经济圈存在区域经济发展不平衡,产业协同发展度不高,
学位
十九届五中全会提出了二〇三五年基本实现社会主义现代化的远景目标,明确要求建成现代化经济体系。面对复杂严峻的国内外形势,作为实现跨越发展的迫切要求和战略目标,建设现代化经济体系具有重大而深远的意义。金融体系是现代经济体系的重要组成部分,技术创新是引领社会改革发展的第一引擎,产业结构升级是培育发展新动能,形成新的增长动力和比较竞争优势的必然选择,是提升我国综合国力的关键。产业结构的全面优化和产业质量水
学位
2018年3月22日,美国单方面宣布对进口自中国的价值600亿美元商品征收关税,并对在华企业实施投资限制和并购障碍,S&P500指数全年跌去7%,上证指数下跌24.59%,原油价格也经历了大幅的上涨和下跌。中美两国进入了前所未有的贸易摩擦期。随着世界政治经济格局的变幻莫测,无论是在短期还是在长期,中美双方的贸易摩擦争端仍将愈演愈烈,金融市场和原油市场也将不可避免地或迎来更为深刻的重大调整。2020
学位
我国经济正处于由高速度向高质量转型的关键时期,但大多地区都面临着不平衡不充分的发展现状。东中西部差距明显,省会城市与非省会城市间的差距也不容小觑。近年来,金融业的经济地位越来越重要,也有诸多研究表明产业集聚有利于要素流动,提高生产效率,促进经济增长。于是,在“统筹发展成渝地区,促进该地区各项生产要素合理流动及高效集聚”的国家要求下,充分发挥金融产业集聚在优化资源配置和提高效率方面的积极作用,就成为
学位
2019年9月中国人民银行发布《金融科技发展规划2019—2021》,该规划将金融科技定义为:技术驱动的金融创新,旨在运用现代科技成果改造或创新金融产品、经营模式、业务流程等,推动金融发展提质增效。随着近年来互联网、大数据等新兴技术的发展与运用,我国传统金融体系逐步变革,金融科技已进入全速扩张的发展新阶段。现有研究表明,在以传统金融模式为主的融资体系下,融资约束问题在我国企业内屡见不鲜,解决企业融
学位
为推动经济转型升级,国家不断出台优惠政策激励企业加大研发创新力度,引导企业提升自主创新能力,高新技术企业认定便是重要政策之一。科技部、财政部和国家税务总局于2008年联合出台《高新技术企业认定管理办法》及《高新技术企业管理工作指引》,并于2016年对其进行了修订,高新技术企业认定已实现规范化、标准化管理。管理办法规定,不同销售收入水平的企业,其研发投入占销售收入的比例要达到3%、4%、6%的认定标
学位
随着消费者消费行为及购买模式的变化,线上线下渠道融合发展已经成为了传统零售业转型发展的必然选择,疫情及新基建进一步加速了这一进程,据调查,95%的传统零售企业正在或即将进行线上线下的渠道融合发展。但是,在确定进行渠道融合发展之后,选择合适的融合发展模式成为了传统零售企业面临的首要问题,同时,在融合过程中如何进行效率优化也是传统零售业企业需要解决的迫切问题。现有研究表明,渠道融合能够有效提高零售企业
学位
在经历了多年的快车道增长后,资源、环境等因素的制约性影响愈发显著,环境超负荷承载、发展不平衡不充分等负面问题成为了我国经济长期稳定增长路上的羁绊,经济增速开始趋缓。现阶段,国内外发展形势不断变化,过去依靠要素与投资驱动、无视生态环境代价的粗放型增长方式已经不能够满足当前经济社会发展的现实需要,不断增强内生动力、转为集约型发展方式是经济增速逐渐趋缓的“新常态”下我国发展高质量经济的必然选择。创新可以
学位
我国作为全球碳排放大国,勇于承担自身的时代责任,在联合国大会承诺,力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。生态文明建设是当前核心任务,解决环境问题的同时,需考虑经济与环境的动态平衡,传统库兹涅茨假说认为随着经济的增长,环境污染先恶化后改善。在我国多层级的环境管理体制下,假说的成立需考虑制度因素。基于环境公共品异质性的特征,中央适度下放环境管理职责,有利于提高环境治理的边际效用。因此,探
学位