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低强度超声波强化SBR处理含氮污水的研究

张瑞娜

  近年来,以水体富营养化为主要标志的水环境污染日益严重。因此,采取有效的措施控制和治理水体富营养化就显得尤为重要。其中,由于氮磷等营养物质的过量排放是形成水体富营养化的主要因素,所以,含氮污水的处理具有重要的意义。目前,低强度超声波辐射提高生物细胞或酶活性的作用效应已被大量研究所证实,从而开辟了超声波应用的新领域。本文利用低强度超声波强化序批式活性污泥法(SBR)工艺处理含氮污水,通过优化工艺条件和超声参数,考察了超声波强化作用下对污水中COD、N的去除效果,并利用现代分子生态学技术(变形梯度凝胶电泳和荧光原位杂交技术)分析反应器中微生物群落及其结构变化的情况。主要研究成果如下: ①不同超声参数组合对强化SBR工艺处理含氮污水效能影响较大,研究结果发现,低强度超声波辐射可以改变污泥活性和反应体系的性质,强化含氮污水的生物处理过程。本实验中确定的最佳超声强化参数组合为:35 KHz、0.15 W cm-2、10 min。 ②超声参数优化过程中,超声波辐射对污泥的基本性质也产生了一定的影响:超声破碎了污泥颗粒,导致污泥粒径变小、沉降性能降低;对污泥浓度影响不大。 ③在最佳工艺条件和最佳参数超声作用下,稳定运行过程中,污水中不同的C/N对COD、NH4+-N的去除效果也存在差异。其中,在C/N为15:1和10:1时,超声对COD有机去除负荷的提高没有明显的效果。但在C/N为5:1时,强化组中COD有机去除负荷和NH4+-N去除负荷分别比对照组(350 mg COD (g MLSS·d)-1,18.2 mg NH4+-N (g MLSS·d)-1)高44.6%、50%。 ④调整进水中的C/N(由15:1降低为5:1),强化组中微生物群落多样性先减少后增加,最终形成以Nitrosomonas europaea ATCC 19718为主的简单微生物群落结构,且微生物的数量基本趋于稳定。 ⑤调整进水中的C/N(由15:1降低为5:1),强化组中氨氧化菌占总菌数的百分比由18%升高到35%,亚硝酸盐氧化菌由8%降低至2%;同条件下,对照组中氨氧化菌占总菌数的百分比由20%升高到26%,亚硝酸盐氧化菌由5%降低至1%。主要是由于超声作用影响氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌的活性及其种群分布。……   
[关键词]:低强度超声波;含氮污水;生物强化;C/N
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:大连理工大学2011年