密集生長條件下絲狀菌結構特征及致密方法初探
發(fā)布時間：2024-01-05 18:27
活性污泥法一直被廣泛應用于污水處理，但由絲狀菌引起的污泥膨脹是該法問世以來普遍發(fā)生且棘手的難題之一。傳統(tǒng)的技術控制方法是通過殺死絲狀菌或抑制其生長來控制絲狀菌污泥膨脹。近年來有研究指出，絲狀菌也可以形成聚集度大的絮體甚至顆粒，這給控制絲狀菌膨脹提供了全新的思路。然而，目前對絲狀菌的研究主要集中在絲狀菌與絮體形成競爭生長條件的對比上，并以建立抑制絲狀菌而促進菌膠團細菌繁殖的操作條件為主要目的，而對絲狀菌本身的成長過程以及菌絲體特征尚缺乏系統(tǒng)性研究。 本試驗從絲狀菌的自身特點入手，從其結構、生長勢、底物存貯能力、表面特性、對傳質的影響、出水水質等多方面分析絲狀菌在不同生長階段的特征，探索了絲狀菌膨脹及其致密過程中菌絲體的演替規(guī)律，尋求絲狀菌致密的途徑以期解決固液難分離的問題，提高出水水質。 本研究獲得的主要成果如下： (1)本試驗運行過程中，絲狀菌密集生長形成絲狀菌大絮體，其SVI值在3040mL/g左右，經測定大絮體的平均沉速也與顆粒污泥接近，最大沉速可達100m/h，可見大聚集度生長的絲狀菌仍具有良好的泥水分離效果。但是，大絮體的存在使反應器中氧的傳遞路徑發(fā)生改變...
【文章頁數】：82 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 活性污泥中的絲狀菌
1.1.1 活性污泥中絲狀菌的作用
1.1.2 絲狀菌與普通菌膠團細菌的特性對比
1.1.3 與污泥膨脹有關的絲狀菌
1.1.4 活性污泥中絲狀菌的生理特征
1.2 污泥膨脹理論
1.2.1 A/V 假說
1.2.2 選擇性準則
1.2.3 饑餓假說
1.2.4 氮氧化假說
1.3 絲狀菌污泥膨脹的誘因
1.4 抑制絲狀菌污泥膨脹的方法
1.4.1 采用物理化學方法
1.4.2 環(huán)境調控和代謝機制控制法
1.5 課題的提出及研究內容
1.5.1 課題提出的背景
1.5.2 課題來源
1.5.3 研究的主要內容
1.5.4 課題的研究目的和意義
1.5.5 本課題的技術路線
2 試驗材料和分析方法
2.1 試驗裝置
2.1.1 鼓泡式 SBR 反應器
2.1.2 氣提式 SBR 反應器
2.1.3 增加攪拌設備的反應器
2.2 試驗分析方法
2.2.1 污泥形態(tài)觀察
2.2.2 絲狀菌菌種鑒別
2.3 絲狀菌的基本形態(tài)和鑒別
2.3.1 絲狀菌的鑒別依據
2.3.2 幾種常見菌種的特性
2.4 常規(guī)分析指標
2.5 相對疏水性（RH）
2.6 EPS 的提取與測定方法
2.6.1 EPS 的提取
2.6.2 EPS 的蛋白質成分測定
2.6.3 EPS 的多糖成分測定
2.7 EPS 的印度墨水反染色法
2.8 PHB 的蘇丹黑染色
2.9 吖啶橙染色（AO 染色）
2.10 浸泡試驗
2.11 氧體積傳質試驗（KLa）
3 絲狀菌結構及其演替規(guī)律研究
3.1 試驗基本情況
3.1.1 反應器運行參數
3.1.2 反應器中污泥形態(tài)的變化
3.1.3 污泥沉降性能的變化情況
3.2 密集生長條件下絲狀菌絮體特性研究
3.2.1 活性污泥整體形態(tài)的變化
3.2.2 大絮體的特性及水質處理效果
3.2.3 大絮體對傳質的影響
3.2.4 大絮體形成機理探討
3.2.5 小結
3.3 密集生長條件下絲狀菌演替規(guī)律及其結構特征
3.3.1 密集生長條件下絲狀菌演替規(guī)律
3.3.2 密集生長條件下絲狀菌結構研究
3.3.3 小結
3.4 絲狀菌生長勢及其對底物的存貯能力研究
3.4.1 絲狀菌生長勢研究
3.4.2 不同絲狀菌的存貯能力研究
3.4.3 小結
3.5 污泥的 EPS 含量和表面特性研究
3.5.1 污泥的 EPS 含量
3.5.2 污泥的表面特性
3.6 絲狀菌污泥體積溶氧傳遞系數的影響因素
3.6.1 各階段的 EPS 含量與體積溶氧傳遞系數
3.6.2 酸堿浸泡試驗
3.6.3 大絮體的傳質試驗
3.6.4 結論
4 絲狀菌致密過程研究
4.1 反應器運行參數
4.2 致密過程研究
4.3 投加玉米對節(jié)點密度和橢圓度的影響
4.4 玉米作為碳源對水質的影響
4.4.1 玉米作為碳源的釋碳能力
4.4.2 碳源的水質的影響
4.5 抑制絲狀菌膨脹不同方法的成本對比
4.5.1 投加 11%的次氯酸鈉所需的成本估算
4.5.2 投加玉米改善絲狀菌沉淀性能的成本估算
4.5.3 成本比較
4.6 小結
5 結論和建議
5.1 結論
5.2 建議
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
附表
附表 1 各地11%的次氯酸鈉報價（元/噸）
附表 2 各地玉米渣報價（元/公斤）
本文編號：3877110
【文章頁數】：82 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 活性污泥中的絲狀菌
1.1.1 活性污泥中絲狀菌的作用
1.1.2 絲狀菌與普通菌膠團細菌的特性對比
1.1.3 與污泥膨脹有關的絲狀菌
1.1.4 活性污泥中絲狀菌的生理特征
1.2 污泥膨脹理論
1.2.1 A/V 假說
1.2.2 選擇性準則
1.2.3 饑餓假說
1.2.4 氮氧化假說
1.3 絲狀菌污泥膨脹的誘因
1.4 抑制絲狀菌污泥膨脹的方法
1.4.1 采用物理化學方法
1.4.2 環(huán)境調控和代謝機制控制法
1.5 課題的提出及研究內容
1.5.1 課題提出的背景
1.5.2 課題來源
1.5.3 研究的主要內容
1.5.4 課題的研究目的和意義
1.5.5 本課題的技術路線
2 試驗材料和分析方法
2.1 試驗裝置
2.1.1 鼓泡式 SBR 反應器
2.1.2 氣提式 SBR 反應器
2.1.3 增加攪拌設備的反應器
2.2 試驗分析方法
2.2.1 污泥形態(tài)觀察
2.2.2 絲狀菌菌種鑒別
2.3 絲狀菌的基本形態(tài)和鑒別
2.3.1 絲狀菌的鑒別依據
2.3.2 幾種常見菌種的特性
2.4 常規(guī)分析指標
2.5 相對疏水性（RH）
2.6 EPS 的提取與測定方法
2.6.1 EPS 的提取
2.6.2 EPS 的蛋白質成分測定
2.6.3 EPS 的多糖成分測定
2.7 EPS 的印度墨水反染色法
2.8 PHB 的蘇丹黑染色
2.9 吖啶橙染色（AO 染色）
2.10 浸泡試驗
2.11 氧體積傳質試驗（KLa）
3 絲狀菌結構及其演替規(guī)律研究
3.1 試驗基本情況
3.1.1 反應器運行參數
3.1.2 反應器中污泥形態(tài)的變化
3.1.3 污泥沉降性能的變化情況
3.2 密集生長條件下絲狀菌絮體特性研究
3.2.1 活性污泥整體形態(tài)的變化
3.2.2 大絮體的特性及水質處理效果
3.2.3 大絮體對傳質的影響
3.2.4 大絮體形成機理探討
3.2.5 小結
3.3 密集生長條件下絲狀菌演替規(guī)律及其結構特征
3.3.1 密集生長條件下絲狀菌演替規(guī)律
3.3.2 密集生長條件下絲狀菌結構研究
3.3.3 小結
3.4 絲狀菌生長勢及其對底物的存貯能力研究
3.4.1 絲狀菌生長勢研究
3.4.2 不同絲狀菌的存貯能力研究
3.4.3 小結
3.5 污泥的 EPS 含量和表面特性研究
3.5.1 污泥的 EPS 含量
3.5.2 污泥的表面特性
3.6 絲狀菌污泥體積溶氧傳遞系數的影響因素
3.6.1 各階段的 EPS 含量與體積溶氧傳遞系數
3.6.2 酸堿浸泡試驗
3.6.3 大絮體的傳質試驗
3.6.4 結論
4 絲狀菌致密過程研究
4.1 反應器運行參數
4.2 致密過程研究
4.3 投加玉米對節(jié)點密度和橢圓度的影響
4.4 玉米作為碳源對水質的影響
4.4.1 玉米作為碳源的釋碳能力
4.4.2 碳源的水質的影響
4.5 抑制絲狀菌膨脹不同方法的成本對比
4.5.1 投加 11%的次氯酸鈉所需的成本估算
4.5.2 投加玉米改善絲狀菌沉淀性能的成本估算
4.5.3 成本比較
4.6 小結
5 結論和建議
5.1 結論
5.2 建議
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
附表
附表 1 各地11%的次氯酸鈉報價（元/噸）
附表 2 各地玉米渣報價（元/公斤）
本文編號：3877110
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