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微生物同步异养消化好养反硝化脱氮技术研究

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摘要

绪论

1.1 含氮废水污染及现状

1.2 环境中含氮废水的来源以及造成的危害

1.2.1 含氮废水的主要来源

1.2.2 含氮废水中氨元素形态及转化

1.2.3 含氮废水的主要危害

1.2.4 含氮废水排放标准

1.3 含氮废水的物理-化学处理方法

1.3.1 化学沉淀法

1.3.2 电化学法

1.3.3 折点氯化法

1.3.4 催化湿式氧化法

1.3.5 吹脱法

1.3.6 膜处理法

1.4 传统生物脱氮技术

1.4.1 缺氧-好氧

1.4.2 厌氧-缺氧-好氧

1.4.3 序批式活性污泥法

1.4.4 曝气生物滤池

1.5 新型生物脱氮技术

1.5.1 短程硝化反硝化

1.5.2 厌氧氨氧化

1.5.3 同步硝化反硝化

1.6 同步异养硝化好氧反硝化

1.6.1 异养硝化

1.6.2 好氧反硝化

1.6.3 同步异养硝化好氧反硝化

1.7 垃圾渗滤液及其氨氮处理

1.7.1 垃圾渗滤液氨氮物化处理技术

1.7.2 垃圾渗滤液氨氮生化处理技术

1.7.3 垃圾渗滤液氨氮高级氧化技术

1.8 本论文的研究内容、研究目的及研究意义

第二章 实验材料与方法

2.1 实验材料

2.1.1 实验样品

2.1.2 培养基

2.2 实验试剂

2.2.1 氨氮测定试剂

2.2.2 硝酸盐测定试剂

2.2.3 亚硝酸盐测定试剂

2.2.4 羟胺测定试剂

2.2.5 氯离子测定试剂

2.2.6 COD测定试剂

2.2.7 BOD5测定试剂

2.2.8 总糖测定试剂

2.2.9 还原糖测定试剂

2.2.10 琼脂糖凝胶电泳试剂

2.3 试剂盒

2.3.1 16S rDNA PCR测定试剂盒

2.3.2 蛋白质测定试剂盒

2.4 主要仪器设备

2.5 实验方法

2.5.2 脱氮菌株分离筛选及鉴定

2.5.3 菌株活化

2.5.4 菌株生长

2.5.5 菌株脱氮

2.6 测定方法

2.6.1 菌株生长测定

2.6.2 氨氦浓度测定

2.6.3 硝酸根浓度测定

2.6.4 亚硝酸根浓度测定

2.6.5 羟胺浓度测定

2.6.6 氯离子测定

2.6.7 COD测定

2.6.8 BOD5测定

2.6.9 总糖测定

2.6.10 还原糖测定

2.6.11 蛋白质测定

第三章 脱氮菌株筛选及鉴定

3.1 实验材料

3.1.1 实验样品

3.1.2 培养基

3.2 实验方法

3.3 实验结果与讨论

3.3.1 脱氮菌株分离、筛选

3.3.2 菌株K01 16S rDNA鉴定

3.3.3 Halomonas sp.K01系统发育分析

3.3.4 Halomonas sp.K01形态鉴定及革兰氏染色

3.4 本章小结

第四章 Halomonas sp.K01 SND菌株脱氮条件考察

4.1 实验材料

4.1.1 实验样品

4.1.2 培养基

4.2 实验方法

4.3 实验结果与讨论

4.3.1 碳源种类对Halomonas sp.K01 SND脱氮影响

4.3.2 C/N对Halomonas sp.K01 SND脱氮影响

4.3.3 初始pH对Halomonas sp.K01 SND脱氮影响

4.3.4 初始氨氮浓度对Halomonas sp.K01 SND脱氮影响

4.4 本章小结

第五章 Halomonas sp.K01用于垃圾渗滤液的净化处理

5.1 实验材料

5.1.1 实验样品

5.1.2 培养基

5.2 实验方法

5.3 实验结果与讨论

5.3.1 垃圾渗滤液主要成分解析

5.3.2 Halomonas sp.K01在垃圾渗滤液中生长

5.3.3 Halomonas sp.K01对垃圾渗滤液进行脱氮处理

5.4 本章小结

结论

参考文献

致谢

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摘要

同步异养硝化好氧反硝化(Heterotrophic Nitrification and Aerobic Denitrification,SND)是一种新型生物脱氮技术,不但可以同时去除污水中的氮和碳,且在反硝化过程中不必额外投加碳源,可实现在同一反应器中完成硝化反硝化过程,将氨氮直接转化为气态氮化合物而排出,解决了传统废水处理工艺在经济适用方面与处理效率之间的矛盾,另外硝化反硝化过程中产生的部分酸和碱可相互中和,减少了缓冲剂的用量。但SND也存在一些问题,如难以在好氧反硝化过程中完全消耗异养硝化过程产物,易造成中间产物的积累,使得难以实现对运行过程的控制。另外SND对高浓度氨氮含盐废水处理及其脱氮机理也有待进一步探究。本文为获得处理高浓度氨氮含盐废水的高效SND脱氮菌株,从盐池底泥中分离筛选出一株SND脱氮菌株,进行形态观察和16S rDNA分析鉴定,命名为Halomonas sp.K01。考察了碳源种类、C/N、初始pH和氨氮浓度对Halomonas sp.K01 SND脱氮的影响:有机碳源丁二酸钠有利于脱氮;适宜的C/N为5,;在初始pH7.5~9这个范围内均呈现较高的脱氮率;当氨氮浓度为10000mg/L时,12d平均降解速率最高。表明菌株K01能够以SND方式高效去除高浓度氨氮含盐废水中的氨氮。且脱氮过程中未检测出硝酸根、亚硝酸根以及羟胺,说明没有中间产物积累。Halomonas sp.K01对高浓度氨氮有较强耐受性,且具有较高的脱氮率和脱氮速率。对垃圾渗滤液主要成分进行解析,探究了菌株K01与Z08在垃圾渗滤液中生长及对垃圾渗滤液处理效果。Halomonas sp.K01是一株中度嗜盐菌,具有耐盐性,在10000mg/L的高浓度氨氮下具有较高耐受性。能够以同步异养硝化好氧反硝化方式高效脱氮,在高浓度氨氮废水的净化处理中具有重要意义。

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