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藻菌共固定化技术研究

作　者: 王芳
导　师: 鲁敏
学　校: 武汉纺织大学
专　业: 环境工程
关键词: 藻菌 固定化 SBR 脱氮除磷
分类号: X703.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


随着人口的增长、工业的不断发展和化肥及农药的普遍应用,微生物固定化技术在污水处理方面逐渐得到重视。本课题通过正交试验法确定了最适宜的包埋条件:海藻酸钠溶液浓度为3%、氯化钙浓度为2%、交联时间为8 h、胶球直径为4 mm。添加0.5%的CaCO3会克服固定化胶球在含磷污水中结构疏松、细胞易泄露等问题是有效的,显著改善了固定化性能。通过实验室的小试实验,研究了不同藻密度、菌体比例、藻菌体积比,3 d的NH4+-N、PO43--P的去除率分别高达79.3%和99%,菌体比例为2:1,藻菌体积比为1:1较合适。研究了温度、PH值、COD负荷和氮磷比等生态因子对不同固定化系统氮磷去除率的影响,最适温度为30℃,PH值为8.0左右,以及氮磷比对氨氮去除率的影响和空白胶球对氮磷去除率的影响实验。利用SBR反应器,研究了包埋胶球对污水中氨氮和正磷酸盐的去除效率,并与悬浮法进行了比较。结果表明,在氨氮浓度为38 mg/L、正磷酸盐浓度为3.7 mg/L、CODcr为250 mg/L左右、生化反应时间为4 h时,氮磷去除率分别可达到100%和68%,出水TN、TP去除率分别为67%和68.2%,但包埋胶球TN的去除率比悬浮态高67%,固定化藻菌可实现同时硝化反硝化和同步除磷。同时利用固定化藻菌技术,可以解决藻类难收获的问题和避免藻类的直接排放引起的二次污染。这些结果说明了固定化藻菌系统在污水脱氮除磷方面的潜在应用前景。关键词:藻菌;固定化;SBR;脱氮除磷

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
1 绪论  9-23
  1.1 课题背景  9-10
  1.2 脱氮除磷的工艺  10-13
    1.2.1 脱氮的工艺  10-12
    1.2.2 除磷的工艺  12-13
  1.3 微生物藻菌脱氮除磷的原理  13-16
    1.3.1 微生物脱氮的原理  13-14
    1.3.2 微藻脱氮除磷的原理  14-16
    1.3.3 藻菌共生系统净化污水  16
  1.4 固定化微生物技术  16-20
    1.4.1 固定化微生物技术的发展  16-17
    1.4.2 固定化细胞的载体及其选择  17-18
    1.4.3 固定化微生物的制备方法  18-19
    1.4.4 微生物固定化微生物机理  19-20
    1.4.5 固定化微生物技术优点  20
  1.5 课题研究的目的与主要内容  20-23
    1.5.1 课题研究的目的及意义  20-21
    1.5.2 课题研究的路线及内容  21-23
2 实验试剂及方法  23-27
  2.1 试验试剂与仪器  23-24
    2.1.1 实验藻类的来源  23
    2.1.2 培养基的配置  23
    2.1.3 实验试剂  23-24
    2.1.4 主要仪器与设备  24
  2.2 试验方法  24-26
    2.2.1 分析项目及测定方法  24
    2.2.2 藻菌的培养  24-26
  2.3 实验污水  26-27
3 固定化工艺参数研究  27-34
  3.1 最佳固定化工艺的确定  27-32
    3.1.1 海藻酸钠与氯化钙不同浓度组合对氨氮去除率的影响  27-29
    3.1.2 胶球直径大小对氨氮去除率的影响  29
    3.1.3 交联时间对氨氮去除率的影响  29-30
    3.1.4 菌悬液的体积对氨氮去除率的影响  30
    3.1.5 正交试验  30-31
    3.1.6 CaC0_3投加量对氨氮去除率及机械强度的影响  31-32
  3.2 固定化胶球的制备  32
  3.3 本章小结  32-34
4 藻菌系统的研究  34-41
  4.1 硝化细菌的培养  34
  4.2 藻种的选择  34-38
    4.2.1 蛋白核小球藻藻种的实验曲线  34-36
    4.2.2 除污能力实验  36-38
  4.3 藻菌比例的确定  38-40
    4.3.1 固定化胶球藻细胞密度对脱氮除磷的影响  38-39
    4.3.2 硝化菌和小球藻的体积比对脱氮除磷的影响  39-40
  4.4 本章小结  40-41
5 固定化藻菌系统脱氮除磷的研究  41-52
  5.1 生态因子对固定化藻菌系统脱氮除磷的影响  41-47
    5.1.1 温度对固定化藻菌系统脱氮除磷的影响  41-43
    5.1.2 PH 值对固定化藻菌系统脱氮除磷的影响  43-44
    5.1.3 不同氮磷比对固定化藻菌系统脱氮除磷的影响  44-46
    5.1.4 碳源对固定化藻菌系统脱氮除磷的影响  46-47
  5.2 固定化藻菌在SBR 中的应用  47-50
    5.2.1 试验装置  47-48
    5.2.2 悬浮法对废水处理的试验研究  48-49
    5.2.3 固定化细胞法对废水处理的实验研究  49-50
  5.3 本章小结  50-52
6 结论  52-54
致谢  54-55
参考文献  55-58
附录  58

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废水的处理与利用 > 技术方法
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