SBR和MBR中反硝化厌氧甲烷氧化过程及其强化

发布时间：2025-05-15 05:25

　　反硝化厌氧甲烷氧化（Denitrifying anaerobic methane oxidation,DAMO）耦联了甲烷氧化和硝酸盐/亚硝酸盐的还原过程,具有脱氮和温室气体减排双重作用,对全球碳氮循环研究,温室气体减排和废水脱氮新技术开发等方面具有重要作用。但是DAMO微生物生长缓慢,脱氮速率低,对其长期培养特性认识不足等问题限制了该过程走向工程应用。本论文通过长期对比运行DAMO微生物反应器,进一步认识SBR中硝酸盐型和亚硝酸型DAMO过程速率和微生物学特性的差异,调查膜生物反应器（Membrane bioreactor,MBR）中的DAMO过程和运行模式对SBR中DAMO过程强化效应。主要取得了以下结论:（1）在相同条件下分别以硝酸盐和亚硝酸盐在SBR中长期运行DAMO,前者微生物优势菌为DAMO古菌和DAMO细菌,后者的微生物优势菌为DAMO细菌;DAMO古菌混合体系达到稳定比DAMO细菌晚150 d,速率上升期比细菌长70 d;DAMO细菌最大脱氮速率达到80.9 mg-N/（L·d）,DAMO古菌为32.6 mg-N/（L·d）,DAMO古菌最终脱氮速率为DAMO菌的40%左...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 问题的提出及研究意义
        1.1.1 问题的提出
        1.1.2 研究的意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 DAMO微生物的富集及其影响因素
        1.2.2 DAMO微生物的生理特性与代谢机理
        1.2.3 DAMO过程的工程化应用潜力
    1.3 研究内容与方案
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 技术路线
        1.3.3 难点与创新点
2 SBR中长期运行DAMO过程的比较研究
    2.1 材料与方法
        2.1.1 接种物与培养基质
        2.1.2 反应器运行条件
        2.1.3 分析指标与测试方法
    2.2 结果
        2.2.1 基质转化速率
        2.2.2 功能微生物种群结构
    2.3 讨论
        2.3.1 长期运行DAMO古菌更难培养
        2.3.2 DAMO古菌系统能够长期稳定
        2.3.3 换水出现短期活性提升
    2.4 本章小结
3 MBR中运行DAMO过程实验研究
    3.1 材料与方法
        3.1.1 MBR系统构建
        3.1.2 接种与运行方案
        3.1.3 MBR中NO2
-降解动力学实验方法
        3.1.4 分析测试与计算方法
    3.2 结果
        3.2.1 基质去除速率
        3.2.2 基质去除动力学
        3.2.3 膜通量变化
    3.3 讨论
        3.3.1 MBR培养DAMO细菌优势
        3.3.2 MBR培养DAMO细菌动力学
        3.3.3 MBR中基质更新影响
    3.4 本章小结
4 SBR反应器中DAMO过程的强化
    4.1 材料与方法
        4.1.1 实验材料
        4.1.2 运行模式优化方案
        4.1.3 分子生物学测试
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 微生物群落结构优化
        4.2.2 脱氮速率性能强化
    4.3 本章小结
5 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 工作展望
致谢
参考文献
附录
    A.作者攻读硕士学位期间的论文
    B.作者攻读硕士期间参研的课题



本文编号：4046313

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