低强度超声波促进短程硝化动力学及其作用机理研究

发布时间：2023-04-03 22:57

　　短程硝化能够节省曝气量和减少剩余污泥产量,对促进污水处理节能降耗和高效生物脱氮具有积极意义。然而,短程硝化启动慢和不稳定的问题限制了其进一步应用。近年来发现低强度超声波具有促进微生物活性,筛选菌群的特性,能够快速启动短程硝化及提高系统稳定性,其促进短程硝化的作用机理仍需深入探究。因此,论文通过研究低强度超声波对短程硝化动力学、启动特性、稳定性、微生物特性和反应器运行特性的影响,以期揭示低强度超声波促进短程硝化的作用机理。主要内容及结果如下:为探究不同声能密度的超声波对短程硝化启动的影响,在序批式生物反应器(SBR)中采用不同声能密度超声波辐照污泥进行短程硝化启动性能研究,考察了启动时间、氮素转化、污泥性能、生物活性的差异,并研究了短程硝化动力学参数的变化。结果表明,超声组(0.10、0.15、0.20、0.25、0.30 W/mL)均缩短了短程硝化的启动时间,显著提高了亚硝酸盐积累能力。不同声能密度下超声处理均促进氨氧化菌(AOB)活性的同时降低了亚硝酸盐氧化菌(NOB)的活性。此外,超声组AOB基质半饱和常数(K_SN)显著小于对照组,NOB的K_SN

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 生物脱氮工艺
    1.2 短程硝化研究现状
        1.2.1 短程硝化理论
        1.2.2 短程硝化微生物分类
        1.2.3 短程硝化实现方法
    1.3 低强度超声波在污水生物处理中的应用
        1.3.1 超声波作用机制
        1.3.2 低强度超声波强化污水生物处理
        1.3.3 低强度超声波在短程硝化的应用
    1.4 课题研究意义、目的与研究内容
        1.4.1 课题研究意义
        1.4.2 研究内容
第二章 材料与方法
    2.1 模拟污水
    2.2 超声波装置
    2.3 实验方法
        2.3.1 低强度超声波促进短程硝化动力学研究
        2.3.2 低强度超声波促进短程硝化快速启动和稳定性研究
        2.3.3 低强度超声波促进短程硝化作用机理研究
    2.4 分析方法
第三章 低强度超声波促进短程硝化动力学研究
    3.1 引言
    3.2 短程硝化的启动过程
        3.2.1 NAR和 TIN变化
        3.2.2 氮素的转化规律
    3.3 污泥特性的变化
        3.3.1 MLSS和沉降性能
        3.3.2 EPS含量变化规律
        3.3.3 AOB和 NOB活性
    3.4 超声波对AOB动力学参数的影响
    3.5 超声波对NOB动力学参数的影响
    3.6 本章小结
第四章 低强度超声波促进短程硝化快速启动和稳定性研究
    4.1 引言
    4.2 短程硝化的快速启动
        4.2.1 氮素转化性能
        4.2.2 AOB和 NOB活性变化
        4.2.3 动力学参数
    4.3 低强度超声波对短程硝化稳定性的影响
        4.3.1 温度变化对NAR和 TIN的影响
        4.3.2 氮素转化情况
        4.3.3 AOB和 NOB活性变化
        4.3.4 污泥特性变化
        4.3.5 超声波对污泥结构的影响
    4.4 本章小结
第五章 低强度超声波促进短程硝化作用机理研究
    5.1 引言
    5.2 整个过程反应器运行情况
    5.3 周期内反应器运行状况
        5.3.1 周期内氮素变化情况
        5.3.2 周期内溶解氧变化
        5.3.3 周期内反应器内SAOR、SNPR和 SDNR的变化情况
    5.4 超声波对反硝化速率的影响
    5.5 超声波对微生物群落结构的影响
    5.6 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3781304