氨氧化和硝化细菌菌群筛选与富集培养及其固定化研究

发布时间：2024-05-08 18:19

　　氨氮废水的大量排放易引发水体富营养化问题,消减外源成为控制该问题的首要措施。随着水体富营养化趋势日益严重,污水处理厂对氮的去除标准越发严格。污水脱氮工艺过程中,相对于传统全程硝化,短程硝化因节约能源对可持续发展具有重要意义。然而实际运行中短程硝化难以维持,且污水处理厂普遍面临硝化速率较低、低温季节尤为严重的问题。污水中硝化细菌浓度和反应速率成正比,且反应速率直接影响污水处理的氨氮去除效果。有目的地增加系统内硝化细菌浓度对于实际中提升氨氮污、废水处理的氨氮氧化速率具有理论可行性,且复合菌群因具有生物多样性而较纯种细菌在污水处理系统中更具优势。然而如何获取高浓度的目标菌群成为氨氮氧化速率有效提升的关键。生物硝化作用的功能微生物是氨氧化细菌(AOB)和亚硝酸盐氧化细菌(NOB),本研究在总结和分析其生理特性异同的基础上,首先建立了氨氮流加-间歇式运行方法、计算公式及数据图绘制形式,该方法有别于污水处理传统的连续流和间歇式运行方法,其优势在于通过控制氨氮流加速率和实际氨氮反应速率的关系可以控制反应体系内NH₄⁺-N、NO₂

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【部分图文】：

图1-1AOB和NOB的亲缘关系

图1-1AOB和NOB的亲缘关系[30]Fig.1-1ThegeneticrelationshipbetweenAOBandNOB[30]图1-2硝化反应机理[33]

图1-3氨氧化细菌与亚硝酸盐氧化细菌在温度与最低污泥龄之间的关系

北京工业大学工学博士学位论文在5~20°C范围，NOB的生长速率快于AOB，因而NH4+全部氧化为NO3-，而温度升高则有助于AOB的生长，Hunik[79]描绘了温度和最小污泥龄之间的关系，如图1-3所示，通过细致地控制污泥龄可以实现NOB的淘洗和A....

图1-4利用好氧曝气实时控制实现短程硝化过程中控制参数的典型变化图

图1-4利用好氧曝气实时控制实现短程硝化过程中控制参数的典型变化图[63]Fig.1-4VariationsofDO,pH,ORPlevelandconcentrationsofNH4+-N,NO2--N,NO3--Ninatypicalnit....

图3-1实验装置结构示意图（反应液体积：6L）：(1)显示屏(2)搅拌器(3)水浴层(4)pH探头(5)温度探头(6)穿孔管曝气装置(7)取样口(8)气体流量计(9)空气泵(10)Na2CO3原液储备器(11)Na2CO3进液泵(12)NH4Cl原液储备器(13)NH4Cl进液泵

3.2.1实验装置本实验以全自动细菌发酵罐（Labfors，INFORS公司，瑞士）为实验装置，进行AOB菌群的筛选和富集培养，装置结构如图3-1所示。内径为16cm，高度为50cm，有效容积为6L，上部为圆柱形，底部为半球状。采用穿孔管曝气，气体流量计调节曝气量控制溶解....

本文编号：3967646