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固定化菌—藻体系净化养殖废水协同作用的研究

作 者: 李永华
导 师: 于海琴;何连生
学 校: 北京交通大学
专 业: 环境科学
关键词: 水产养殖废水 固定化 菌藻体系 脱氮除磷 协同作用
分类号: X703
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要


近年来,水产养殖业所带来的水域污染问题备受关注。水产养殖废水的特点是氮磷含量高,有机物含量高,无机污染物和重金属含量较少。利用菌-藻体系处理此类或者高有机含量废水不仅解决了环境污染问题,而且能耗低,操作简单,同时实现了废物的再利用,固定化菌-藻技术就是在此基础上逐渐发展起来的。然而固定化微观体系中微生物生理特性、影响因素及传递理论方面的研究还很缺乏,固定化菌-藻协同净化水质机理是固定化菌-藻发挥最大效能的理论基础,也是调控固定化体系操作参数的重要依据。本论文研究的对象是由硝化细菌、地衣芽孢杆菌、月芽藻、四尾栅藻组成的固定化菌-藻体系。目的是揭示固定化菌-藻体系的协同作用。通过对比固定化菌-藻和游离态菌-藻对模拟废水中营养物质的净化效果,建立固定化菌-藻间物料传递和转化模型,为菌-藻体系协同净化水质提供理论依据;通过调节不同的环境因子,得到最佳的配比组合,为该技术在实践中广泛应用提供参考。本论文试验研究所得到的结果可概括为以下几个方面:1、经试验验证,菌-藻体系在脱氮除磷方面具有良好的效果,并具有优势互补的作用。其中地衣芽孢杆菌和硝化细菌的存在是菌-藻体系中去除NH3-N和NO3--N的主要因素,月芽藻和四尾栅藻是去除NO3--N和DP的最主要因素。2、对比试验研究结果表明,固定化状态下的菌、藻、菌-藻体系要比游离状态下菌、藻、菌-藻体系净化水质的效果好很多。对于氨氮的去除率分别为57.5%、53.7%、90.4%、14.4%、50.0%、76.5%;对于硝氮的去除率分别为49.8%、61.3%、62.1%、27.4%、34.7%、43.6%;对于溶解磷的去除率分别为32.3%、48.5%、72.5%、32.1%、59.6%、82.3%。3、菌-藻体系在去除营养物的反应中遵循一级反应规律,而单菌、单藻的反应规律不太明显。4、通过对环境因子的筛选及组合试验研究,认为固定化菌藻净化水质的效能比较稳定,在环境因子不同组合下,营养物的去除差别不是很大,当N/P比为12.5,温度为30℃,光照强度为35001x,光暗比为2:1时固定化菌藻净化模拟养殖废水的效果最佳。

全文目录


致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
序  9-13
1 引言  13-14
2 水产养殖废水处理技术概述  14-18
  2.1 物理处理技术  14
  2.2 电化学处理技术  14-15
  2.3 生物处理技术  15-16
  2.4 水产养殖废水处理技术遇到的问题及研究前景  16
  2.5 固定化菌-藻技术发展简介  16-18
3 国内外研究现状  18-23
  3.1 固定化菌-藻技术的应用研究  18-19
  3.2 固定化菌-藻发挥效能的影响因素研究  19-21
  3.3 本论文研究目的、研究内容和技术路线  21-23
4 固定化菌藻协同作用机理试验研究  23-46
  4.1 试验菌藻的选择及作用机理  23-24
    4.1.1 芽孢杆菌  23
    4.1.2 肖化细菌  23-24
    4.1.3 微藻  24
  4.2 试验方法及仪器  24-33
    4.2.1 试验方法  24-28
    4.2.2 分析方法  28
    4.2.3 试验菌、藻来源  28-30
    4.2.4 试验用水及培养基的配制  30-32
    4.2.5 固定化菌藻的制备  32-33
  4.3 试验步骤  33-34
    4.3.1 试验设计  33-34
    4.3.2 试验测定指标及方法  34
  4.4 试验结果与讨论  34-44
    4.4.1 单菌、单藻和菌藻在游离态和固定化状态下对去除NH3-N的对比研究  34-36
    4.4.2 单菌、单藻和菌藻在游离态和固定化状态下对NO_3~--N去除的对比研究  36-37
    4.4.3 单菌、单藻和菌藻在游离态和固定化状态下对DP去除的对比研究  37-39
    4.4.4 单菌、单藻和菌藻在游离态和固定化状态下对DO含量变化的对比研究  39-40
    4.4.5 不同固定化小球内部菌藻分布对比研究  40-43
    4.4.6 营养物质反应动力学研究  43-44
  4.5 小结  44-46
5 不同环境因子对固定化菌-藻效能的影响研究  46-57
  5.1 各环境因子的影响研究概况  46-49
    5.1.1 载体的物理化学性能  46
    5.1.2 载体的物理化学性能  46-47
    5.1.3 菌藻配对及比例  47
    5.1.4 C/N/P比  47-48
    5.1.5 营养物质  48
    5.1.6 温度  48
    5.1.7 光照  48-49
  5.2 试验方法及仪器  49-50
    5.2.1 试验方法  49
    5.2.2 分析方法  49
    5.2.3 试验菌、藻来源  49
    5.2.4 试验用水及培养基的配制  49
    5.2.5 固定菌-藻的制备  49-50
  5.3 试验步骤  50-51
    5.3.1 试验设计  50
    5.3.2 试验测定指标及方法  50-51
  5.4 试验结果与讨论  51-56
    5.4.1 不同环境因子组合对NH_3-N去除率的对比研究  51-52
    5.4.2 不同影响因子组合对NO_3~--N去除率的对比研究  52-53
    5.4.3 不同影响因子组合对DP去除率的对比研究  53-54
    5.4.4 不同影响因子组合对DO含量变化的对比研究  54-56
  5.5 小结  56-57
6 结论与展望  57-59
  6.1 结论  57-58
  6.2 展望  58-59
参考文献  59-63
作者简历  63-65
学位论文数据集  65

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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
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