發(fā)布時(shí)間：2018-05-13 12:56

  本文選題：SND + HRT　； 參考：《上海海洋大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)(Recirculating Aquaculture Systems,RAS)中魚(yú)類(lèi)的排泄物和殘餌會(huì)產(chǎn)生高濃度的氨氮,氨氮可被氧化成亞硝酸鹽和硝酸鹽。氨氮和亞硝酸鹽對(duì)養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)有毒害作用,硝酸鹽積累到一定濃度時(shí)對(duì)養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)也有毒害作用。因此,去除水體中的含氮化合物是RAS水質(zhì)處理的核心。目前RAS中常用的脫氮方法是生物脫氮法。同時(shí)硝化反硝化(Simultaneous Nitrification and Denitrification,SND)是一種新型生物脫氮技術(shù),具有脫氮效率高、反應(yīng)時(shí)間短、節(jié)約成本等優(yōu)點(diǎn),受到了越來(lái)越多的關(guān)注。近年來(lái),SND主要集中于處理生活污水和城市污水,并且取得了良好的脫氮效果,但對(duì)處理養(yǎng)殖廢水的研究較少。本論文采用氣提反應(yīng)器,研究以PCL為碳源和生物膜載體的SND系統(tǒng)能否處理低碳氮比(C/N)的養(yǎng)殖廢水,并且確定最優(yōu)的HRT;在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng),最終達(dá)到高效處理養(yǎng)殖廢水的目的;通過(guò)分析特殊時(shí)期微生物的群落結(jié)構(gòu),進(jìn)一步理解生物脫氮的作用機(jī)理,以期為以后的水處理工藝的優(yōu)化提供一定的理論基礎(chǔ)。1、PCL-SND系統(tǒng)的啟動(dòng)過(guò)程在PCL填充率為10%(v/v),HRT為24h,DO濃度為2.92~7.51 mg/L,進(jìn)水氨氮(NH4+-N)濃度為10mg/L,硝態(tài)氮(NO3--N)濃度為50mg/L的條件下,系統(tǒng)運(yùn)行45d達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),NH4+-N和總氮(TN)的去除率分別為76.55±0.98%和56.85±2.21%。出水NO3--N濃度為21.36±1.60 mg/L,NO2--N沒(méi)有明顯的積累(0.5 mg/L)。生物量前期增長(zhǎng)較快,后期增長(zhǎng)較慢并逐漸趨于穩(wěn)定。p H值在試驗(yàn)期間變化不大,整個(gè)反應(yīng)期間,出水p H的平均值為7.81±0.22。堿度前期較低,后期由于反硝化速率的上升,堿度也隨之上升,之后相對(duì)處于穩(wěn)定的狀態(tài)。電鏡掃描結(jié)果顯示,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,PCL的損耗越來(lái)越嚴(yán)重。PCL可以作為SND工藝的生物膜載體和碳源處理低C/N的養(yǎng)殖廢水。2、HRT對(duì)PCL-SND系統(tǒng)脫氮效果的研究HRT24 h,TN去除率隨著HRT的減小而下降。出水NO3--N濃度隨著HRT的減小而升高,HRT8h時(shí),對(duì)NH4+-N的去除率沒(méi)有太大的影響(85%~89%),HRT為24h時(shí),脫氮效果最好,TN和NH4+-N去除率分別為68.56±1.64%和87.75±2.78%,出水NO3--N濃度15.72±1.46 mg/L。出水p H和總堿度變化趨勢(shì)類(lèi)似,隨著HRT的減小而變小,而生物量隨著HRT的減小而增大。采用高通量測(cè)序技術(shù)研究不同HRT條件下生物膜微生物的群落結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明,HRT對(duì)生物膜微生物的群落結(jié)構(gòu)的影響較大。6組樣品中,變形菌門(mén)占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),相對(duì)豐度為80.94%~96.41%,隨著HRT的升高逐漸增大,然后是擬桿菌門(mén)(2.84%~12.59%),相對(duì)豐度隨著HRT的升高逐漸減小。之后是綠彎菌門(mén)和GN02,存在差異,但是差異性不大。變形菌門(mén)中Betaproteobacteria為主要的優(yōu)勢(shì)菌群,Betaproteobacteria中的Diaphorobacter為生物膜中豐度最高的菌屬,隨著HRT的升高,Diaphorobacter豐度逐漸增大,HRT為30h時(shí),相對(duì)豐度高達(dá)59.11%。3、PCL-SND系統(tǒng)的優(yōu)化與實(shí)際處理效果PCL的填充率為15%時(shí),系統(tǒng)的脫氮效果最好,TN的去除率為94.38%,NH4+-N去除率為76.51±4.35%,出水NO3--N的濃度為0.6mg/L,NO2--N也沒(méi)有明顯的積累。PCL填充率的增加對(duì)出水p H影響不大,總堿度隨著填充率的增加而增加。處理實(shí)際養(yǎng)殖廢水的研究表明,NH4+-N的平均去除率為75.39±0.065%,TN的去除率為85.90±0.014%,出水NO3--N的濃度穩(wěn)定在3mg/L左右,NO2--N沒(méi)有明顯的積累。整個(gè)反應(yīng)期間p H平均值為7.40±0.075,總堿度為271.39±21.55mg/L Ca CO3。PCL-SND系統(tǒng)具有較好的脫氮能力。高通量測(cè)序技術(shù)研究不同的PCL填充率的條件下生物膜微生物的群落結(jié)構(gòu)。3組樣品的群落結(jié)構(gòu)差異較大。在3組樣品中,變形菌門(mén)占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)(85.40%~87.67%),Diaphorobacter為樣品中的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)菌屬,填充率為12.5%時(shí),相對(duì)豐度高達(dá)65.46%。填充率為15%時(shí),Paracoccus和Hydrogenophaga成為優(yōu)勢(shì)菌屬。進(jìn)水水質(zhì)不同時(shí),微生物群落結(jié)構(gòu)的變化情況。人工污水中生物膜微生物群落的多樣性較高,兩種進(jìn)水水質(zhì)條件下微生物的群落結(jié)構(gòu)差異顯著,養(yǎng)殖廢水中生物膜微生物的菌群結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,相對(duì)豐度1%的菌群只有2個(gè),分別為Proteobacteria(94.80%)和Bacteroidetes(4.41%),Diaphorobacter的相對(duì)豐度高達(dá)70.16%,Thermomonas和Alicycliphilus成為優(yōu)勢(shì)菌屬。
[Abstract]:In recent years , SND is mainly concentrated in the treatment of domestic sewage and municipal sewage and the removal rate of NH4 + - N and TN is 76.55 鹵 0.98 % and 56.85 鹵 2.21 % respectively . The results showed that the removal rate of NH _ 4 + - N increased with the decrease of HRT . The removal rate of NH _ 4 + - N increased with HRT . The results showed that the removal rate of NH _ 4 + - N was higher than that of HRT . The results showed that the average removal rate of NH _ 4 ~ + - N was 75.39 鹵 0.065 % , the removal rate of TN was 85.90 鹵 0.014 % , and the concentration of NO 3 - N was higher than that of dominant bacteria .

【學(xué)位授予單位】：上海海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：X714

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1883238