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包埋固定化菌株qy37处理高盐含氮废水的试验研究

作　者: 张晨
导　师: 张培玉
学　校: 青岛大学
专　业: 环境工程
关键词: 菌株qy37 高盐生物脱氮包埋固定化
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

近年来,我国近海海域污染日益恶化,对我国经济社会可持续发展造成较大影响。生物固定化技术是现代生物工程领域中的一项新兴技术。作者较为系统阐述了单独包埋和混合包埋两种具体固定化工艺技术,及其在SBR反应器中处理高盐高氨氮废水的应用效果。通过单因素实验,考察了不同PVA凝胶、海藻酸钠、氯化钙等浓度和交联时间、凝胶小球的直径等包埋条件,确定了qy37的最佳包埋条件：PVA浓度为10%,海藻酸钠浓度为1%,CaCl2浓度为4%,包菌量为10mL。包埋剂PVA和添加剂SA最佳包埋比是10:1,强化剂活性炭、纳米材料最佳包埋比是5：4。考察了pH、温度、DO等环境条件对包埋固定化脱氮效果的影响,确定其最佳环境条件：pH值为8.0,温度为30℃,DO为1.0mg/L。对不同碳源的选择和优化进行了分析和总结。在异养硝化好氧反硝化菌株qy37固定化过程中分别加入乳糖、柠檬酸钠、可溶性淀粉、蔗糖、葡萄糖作为碳源研究其脱氮效果。实验结果显示：可溶性淀粉作为碳源的脱氮效果最佳,脱氮率能达到85%；确定菌株qy37菌最适碳源的浓度是8g/L。通过对碳源的包埋方式研究,实验结果显示将碳源和异养硝化好氧反硝化菌株qy37一起包埋的小球脱氮效果较好,最终脱氮率达到92%以上。以对异养硝化好氧反硝化菌菌株qy37固定化后的脱氮效果为考察标准,研究了分别以碳纳米管、多孔陶粒、活性炭、石墨四种材料为吸附、包埋固定化载体和不同包埋方式对固定化脱氮效果的影响。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-8
第一章引言  8-27
  1.1 水资源现状  8
  1.2 氮素的危害及排放标准  8-10
  1.3 生物脱氮与反硝化  10-11
  1.4 脱氮处理技术  11-15
    1.4.1 传统生物脱氮处理技术  11-12
    1.4.2 新型生物脱氮处理技术  12-15
  1.5 高盐度废水的生物处理现状  15-17
    1.5.1 高盐度废水的来源  15-16
    1.5.2 高盐度对污水生物处理的影响  16-17
  1.6 固定化技术  17-25
    1.6.1 固定化生物技术概述  17
    1.6.2 固定化技术的方法  17-19
    1.6.3 固定化微生物技术在废水处理中的研究与应用  19-23
    1.6.4 固定化微生物技术在其他领域中的研究与应用  23-25
  1.7 本论文研究的目的和意义  25-26
  1.8 本论文研究的主要内容  26-27
第二章实验材料及方法  27-33
  2.1 实验材料  27-28
    2.1.1 实验仪器  27
    2.1.2 试供菌株  27
    2.1.3 废水水质  27-28
    2.1.4 培养基  28
  2.2 试验方法  28-29
    2.2.1 菌株qy37的分离纯化  28
    2.2.2 菌株qy37扩大培养  28
    2.2.3 菌株qy37脱氮性能测试  28-29
  2.3 检测项目和分析方法  29-33
    2.3.1 氨氮的测量  29-30
    2.3.2 亚硝态氮的测量  30-31
    2.3.3 硝态氮的测量  31-33
第三章包埋条件与环境因素对菌株qy37固定化效果的影响  33-42
  3.1 材料与方法  33
    3.1.1 固定化材料与仪器  33
    3.1.2 固定化细胞的制备  33
  3.2 固定化颗粒电镜观察结果  33-34
  3.3 包埋条件的影响  34-36
    3.3.1 PVA凝胶浓度的影响  34
    3.3.2 海藻酸钠浓度的影响  34
    3.3.3 氯化钙浓度对细胞活性的影响  34-35
    3.3.4 包菌量对固定化细胞去除氨氮效果的影响  35
    3.3.5 交联时间对细胞活性的影响  35
    3.3.6 温度和pH的影响  35
    3.3.7 凝胶小球的直径对细胞活性的影响  35-36
    3.3.8 固定化操作运行的稳定性  36
    3.3.9 固定化小球的单级生物脱氮的可行性  36
  3.4 环境因素对固定化细菌脱氮效果影响的研究  36-42
    3.4.1 pH  37-38
    3.4.2 温度  38-39
    3.4.3 钴离子  39
    3.4.4 DO  39-40
    3.4.5 投菌量  40
    3.4.6 有机碳源对固定化细菌脱氮过程的影响  40-42
第四章包埋菌株qy37脱氮效果的碳源选择  42-55
  4.1 反硝化反应的影响因素  42-43
  4.2 碳源分类  43
  4.3 碳源研究现状  43-44
  4.4 材料与方法  44-46
  4.5 结果与讨论  46-55
    4.5.1 不同碳源对qy37脱氮效率的影响  46-48
    4.5.2 包埋碳源的浓度对qy37脱氮效率的影响  48-50
    4.5.3 不同包埋方式对qy37脱氮效率的影响  50-51
    4.5.4 固定化污泥反硝化动力学分析  51-54
    4.5.5 本章小结  54-55
第五章菌株qy37吸附包埋固定化的脱氮效果研究  55-64
  5.1 材料与方法  55-56
  5.2 不同吸附固定化载体固定菌株qy37脱氮效果  56-59
  5.3 不同包埋固定化载体固定菌株qy37脱氮效果  59-61
    5.3.1 不同包埋固定化方法  59
    5.3.2 固定化小球的稳定性  59-61
  5.4 不同包埋载体脱氮效果  61-62
  5.5 强化剂碳纳米管比例对包埋固定化的影响  62
  5.6 吸附固定化与包埋固定化脱氮效果的比较分析  62-63
  5.7 本章小结  63-64
第六章主要结论及今后研究展望  64-66
  6.1 主要结论  64
  6.2 研究展望  64-66
参考文献  66-71
攻读学位期间的研究成果  71-72
致谢  72-73

包埋固定化菌株qy37处理高盐含氮废水的试验研究

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