短程硝化反硝化工艺处理畜禽养殖废水的研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 秦德韬 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2011-05-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 陈梅雪 |
| 关键词 | 畜禽废水 短程硝化反硝化 SBR 优化控制 低温运行研究 微生物 群落结构 livestock wastewater shortcut nitrification-denitrification optimized control operation study at low temperature microbial community structure |
| 其他题名 | Livestock Wastewater Treatment by Shortcut Nitrification-Denitrification Processes |
| 学位专业 | 环境工程 |
| 中文摘要 | 畜禽养殖废水是我国农村面源污染的主要来源之一，COD、氨氮含量较高，碳氮比较低，水质差异较大。采用传统的硝化反硝化工艺处理时，废水高浓度氨氮造成好氧段曝气成本较高，低碳氮比导致兼氧段反硝化不彻底的现象十分普遍。因此，研究常温及低温条件下，维持短程硝化反硝化的关键控制因素，并阐明微生物生态对低温亚硝化的响应机制，对于发展养殖废水高效能低成本的脱氮 工艺具有重要意义。 本论文以ORP、pH 等作为参数建立实时控制SBR 系统，确定了猪粪为外部碳源的优化投加方案；并考察进水波动条件下，优化控制SBR 中试运行效果。同时，本研究通过优化曝气时间和控制自由氨累积两种途径，在常温条件下实现全程脱氮向短程脱氮的转变。本论文继续考察运行温度降低过程中，上述两种途径处理养殖废水效能的变化；并通过分子克隆技术，跟踪对比两种途径下氨氧化 细菌群落、全细菌群落的结构特征及变化。本研究主要结果如下。 (1) 根据ORP 实时曲线上的“硝酸盐膝点”可以按水质变化相应地补充适量碳源。优化投加猪粪后，小试SBR 对NH3-N、COD 和PO43-去除率可分别达到99%、97%和69%。中试研究结果表明，实时控制SBR 运行稳定期对NH3-N、COD 和PO43-去除率可分别达到96%，95%和72%。 (2) 在常温条件下(20~25℃)，根据pH 实时监测曲线上的“氨谷点”缩短曝气时长，或通过控制自由氨累积来抑制反应器氧化亚硝氮的性能，均可实现SBR处理养猪废水全程脱氮向短程脱氮的转变，亚硝化率可分别达到75%和78%。在运行温度逐步降低至12℃过程中，这两种途径对COD、TN 和TP 的去除效率有所下降，但是亚硝化率略有升高。对比认为，运行前中期(1~83 天)，优化曝气时间途径运行效能明显优于控制自由氨途径；而运行后期(84~270 天)，两种途径脱氮效能相接近，但控制自由氨法出水水质波动较大。 (3).amoA 基因克隆发现，上述两种短程脱氮途径活性污泥的氨氧化细菌均属于Nitrosomonas。氨氧化细菌的群落结构由初期的显著差异逐渐演化为后期的高度近似；且群落内与Nitrosomonas eutropha 亲缘关系较近的菌种所占丰度比例也逐渐升高。16S rRNA 基因结果表明：全细菌中，丰度比例较高菌门都是厚壁菌门、变形菌门和拟杆菌门。 |
| 学科主题 | 水处理工程 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-08-30 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/762]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_环境水质学国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 秦德韬. 短程硝化反硝化工艺处理畜禽养殖废水的研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2011. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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