一、复合式生物膜-活性污泥反应器的应用(论文文献综述)
宋培圆,张亮,杨慎华,李朝阳,彭永臻[1](2021)在《生物膜强化推流式颗粒污泥自养脱氮反应器启动》文中提出提出了一种推流式一体化短程硝化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器的强化启动策略.第1步,在推流式反应器内接种活性污泥并投加固定生物膜填料,通过逐渐提高进水氨氮浓度和曝气量并控制溶解氧在0.2mg/L以下,自养脱氮反应器成功启动并稳定运行,总无机氮去除负荷达1.7kg N/(m3·d).运行期间生物膜逐渐生长、成熟并出现脱落,同时悬浮污泥出现红色颗粒.第2步,填料填充比从20%降低至0,系统的总无机氮去除负荷短暂下降至0.85kg N/(m3·d),平均污泥粒径从270μm降低至163μm.但系统脱氮负荷随着曝气量的增加可迅速恢复,且平均污泥粒径逐渐增加至195μm.结果表明,推流式反应器中悬浮絮体污泥与颗粒污泥可稳定存在,且悬浮污泥系统的脱氮负荷可达1.5kg N/(m3·d),与固定生物膜-活性污泥系统相当.本研究为推流式厌氧氨氧化颗粒污泥工艺的启动提供了可行的方案.
王宝贺,王帆[2](2021)在《生物膜-活性污泥耦合工艺研究及应用分析》文中研究表明生物膜-活性污泥耦合工艺采用生物膜法与活性污泥法相结合,弥补单一工艺的不足之处,可有效提高污染物的去除效果,提高系统的稳定性,在传统污水处理工艺的升级改造上具有很大的优势,同时生物膜-活性污泥耦合工艺对难降解的污废水也有较好的处理效果,得到了人们越来越多的关注。对国内外生物膜耦合工艺研究进展以及其在污水处理中的运行特性进行总结,主要包括生物膜-活性污泥耦合工艺应用情况、运行效果以及影响生物膜耦合工艺运行的因素研究、耦合工艺的设计运行参数等。
景傲霜[3](2019)在《硝化强化型悬浮载体的制备及其处理废水性能研究》文中进行了进一步梳理基于悬浮生物载体的生物膜与活性污泥复合工艺(Integrated Floating Fixed-film Activated Sludge,IFFAS)是近年来引起人们广泛关注的一种生物脱氮工艺,其载体的性能对工艺脱氮效果起着至关重要的作用。针对目前常用的聚乙烯或聚丙烯载体通常存在的生物亲和性差、挂膜困难、生物量和生物活性低以及缺乏功能性设计等问题,本论文通过对悬浮生物载体进行表面亲水、亲电改性和强化脱氮功能性设计,制备出具有生物亲和性和氨氮吸附能力的硝化强化型载体,并对该新型载体应用于IFFAS工艺的硝化和脱氮性能以及涉及的微生物机理进行研究,探讨并优化相关运行条件,进一步提高IFFAS工艺的脱氮效率。主要研究成果如下:(1)以聚乙烯为基础料,添加一定量聚季铵盐、氧化铁、斜发沸石和滑石粉,通过共混和螺杆挤出技术制备出硝化强化型悬浮生物载体。实验结果表明,硝化强化型载体表面Zeta电位由改性前的-38.6 mV提高到11.7±1.1 mV,表面静态水接触角由95.1°减少至76.7°,其亲电性和亲水性均得到明显改善,且其亲水性随斜发沸石含量的增加而显着提高,此外,斜发沸石的添加可使载体获得一定的氨氮吸附能力。(2)硝化强化型载体用于强化废水硝化的性能研究结果显示,不同进水NH4+-N浓度、溶解氧和水力停留时间的条件下,与活性污泥反应器(R1)和投加聚乙烯载体的IFFAS反应器(R2)相比,投加硝化强化型载体的IFFAS反应器具有更好的硝化性能。当DO浓度和HRT分别控制在为2.5±0.5 mg/L和4 h时,投加硝化强化型载体的IFFAS反应器的硝化效率比R1和R2分别提高近18%和15%。高通量测序结果表明,硝化强化型载体表面生物膜具有更高的微生物多样性,且其硝化功能性菌群丰度在门(硝化螺旋菌门,Nitrospirae)和目水平(硝化螺旋菌目,Nitrospirales)上分别增加了近4.39%和4.51%,增强了系统的硝化性能和抗冲击负荷能力。(3)基于硝化强化型载体的IFFAS工艺的同步硝化反硝化脱氮性能研究结果显示,相对于活性污泥反应器(R1)和投加普通载体的IFFAS反应器(R2),投加硝化强化型载体的IFFAS反应器的具有更好的脱氮性能,且DO浓度较低、C/N较高时更有利于其实现良好的同步硝化反硝化脱氮效果。当DO浓度为1 mg/L左右、C/N不小于5时,投加硝化强化型载体的IFFAS反应器的TN去除效率比R1和R2分别提高近9%和6%。
张晓玮[4](2018)在《臭氧微气泡曝气生物膜反应器深度处理校园污水运行性能研究》文中指出校园生活污水经传统生物处理后可生化性变差,采用生物处理工艺深度处理校园生活污水往往效果不佳。臭氧氧化技术可改善废水可生化性,并提高污染物去除效率,而微气泡技术有助于提高气液传质速率和臭氧利用率。本研究采用中试规模臭氧微气泡曝气生物膜反应器(MOABR)对实际校园生活污水传统生化处理出水进行深度处理,比较了空气微气泡和臭氧微气泡曝气下生物膜反应器运行性能,研究了臭氧投加量对MOABR运行性能和生物膜活性的影响,并与校园污水处理站曝气生物滤池(BAF)工艺深度处理性能进行对比,从而对MOABR运行性能进行评估。研究结果表明,采用空气微气泡曝气生物膜反应器时,相同运行条件下,填充新型辫带式填料对污染物的去除效率显着优于填充弹性纤维填料,其对COD去除负荷约为填充弹性纤维填料时的6倍。采用MOABR深度处理校园生活污水具有可行性,臭氧微气泡曝气阶段,臭氧投加量为42.9~45.7 mg·min-1、水力停留时间为1h和0.67h时,平均COD去除负荷分别为2.03和1.84 kg·(m3·d)-1;平均氨氮去除负荷分别为0.22和0.28 kg·(m3·d)-1。污染物去除率较空气微气泡曝气阶段略有提高。其中,水力停留时间为1h时,臭氧投加量与进水COD量(O/C)比值为0.0042,臭氧微气泡曝气阶段COD去除负荷比空气微气泡曝气阶段提高了6.4%。臭氧投加量对MOABR运行性能具有明显影响。在臭氧投加量与进水COD量(O/C)比值为0.0071时,MOABR运行性能最优,平均COD去除率和去除负荷可达61.5%和2.24kg·(m3·d)-1;平均氨氮去除率和去除负荷可达20.4%和0.37 kg·(m3·d)-1。和传统生物深度处理工艺(BAF)相比,MOABR处理能力显着提高,在较优的臭氧投加量条件下(O/C为0.0071),MOABR平均COD去除负荷为BAF的2.5倍,平均氨氮去除负荷为BAF的1.9倍。同时,臭氧投加量过高对生物膜活性有抑制作用。
胡惠秩[5](2017)在《常/低温下AHLs类群体感应信号分子对SBBR系统影响的研究》文中研究说明复合式生物膜处理技术兼有生物膜和活性污泥的优点,是污水生物处理中有机物高效消减的主要技术之一,其启动进程、微生物的数量及生理生态特性对处理效果影响巨大。复合式生物膜启动阶段生物膜形成所需时间较长,并且形成的生物膜不稳定,导致系统抗冲击负荷能力下降,低温时这种现象尤为显着。在活性污泥或生物膜污水处理工艺中,温度低于15°C时处理效果明显下降,尤其是8°C10°C之间的范围。北方大部分地区冬天水温会急剧下降,持续时间较长,冰冻期一般持续36个月。冬季的温度成为复合式生物膜处理工艺能否达标排放的关键因素。针对低温时反应系统启动阶段周期一般较长、生物膜不稳定容易脱落的现象,论文以序批式生物膜技术(sequencing batch biofilm reactor,SBBR)为依托,分析成熟处理体系中群体感应现象的作用,利用群体感应现象对生物膜的形成进行人为调控,并对低温条件下群体感应对SBBR系统的生物膜形成、生物膜相/活性污泥相微生物(以下简称两相微生物)的影响进行研究,以期达到揭示群体感应对细菌生理行为调控的目的,获得更稳定的基于群体感应的复合式生物膜处理技术调控方式,尤其为低温下的高效稳定运行提供技术支持。在SBBR系统运行参数及填料优化的基础上,运用数学统计手段,分析常温条件下(22±1°C)生物膜形成过程中酰基高丝氨酸(acyl-homoserine lactones,AHLs)的变化特征,考察内源性AHLs对两相微生物的影响,探讨群体感应与生物膜形成的相互作用规律,研究菌群结构与AHLs的相关性。结果表明,内源性AHLs与系统运行状态密切相关,系统进入稳定期时,AHLs浓度达到峰值(98.02±1.03 ng/L),此时生物量也达到最大值(生物膜量964±52μg/g填料,污泥浓度3 622±153 mg/L);AHLs类信号分子与系统中生物膜的形成相关性显着(相关性系数R2>0.95),起作用的信号分子确定为C6-HSL、C8-HSL、3-oxo-C12-HSL和C14-HSL;胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)总量及各组分的比例与群体感应作用有关,AHLs浓度与EPS含量在生物膜形成的活跃期正相关,除松散附着多糖((loosely bound,LB)-多糖)外,其他组分均与AHLs浓度呈指数相关;菌群结构随生物膜的形成发生变化,优势菌属在生物膜生长不同阶段与AHLs浓度密切相关,但附着态微生物与系统群体感应的相关性更明显。基于SBBR体系中群体感应作用的分析结果,利用分子生物学手段监测微生物生理生态变化,考察常温下(22±1°C)外源性AHLs对系统污染物去除特性和两相微生物特性的影响,分析投加不同浓度外源性AHLs时系统菌群结构及功能微生物的变化。结果表明,系统对外源性AHLs的响应与AHLs浓度不是单一的线性关系,表现为低浓度促进而高浓度抑制的现象。低浓度(5nmol/L和50 nmol/L)的AHLs可明显提高系统对污染物的去除效率,增加生物量(>11%),增强微生物活性(>20%);高浓度(500 nmol/L和1 000 nmol/L)的AHLs有较强的浓度依赖性抑制作用,会破坏系统的稳定,减少生物量(>10%),降低微生物活性(>22%)。外源性AHLs可显着调控系统中EPS的组分和细菌菌群结构,低浓度的AHLs会降低LB-EPS的含量,增加紧密粘附EPS((tightly bound,TB)-EPS)含量、促进群体感应相关细菌的生长;高浓度的AHLs会提高LB-EPS含量、减少TB-EPS含量,促进群体淬灭相关细菌的生长。硝化细菌(尤其是氨氧化细菌)对外源性AHLs具有非常积极的响应,低浓度的AHLs会提高氨氧化细菌含量,而高浓度的AHLs会抑制氨氧化细菌的生长,最终确定投加浓度为50 nmol/L时系统运行效果最佳。将利用群体感应人为调控生物膜形成的研究成果,应用于低温条件下(11±1°C,最高温度不超过14°C)SBBR系统的启动阶段,提出添加群体感应信号分子的方法来促进生物膜的形成并维持系统的稳定,考察外源性AHLs对系统污染物去除效能的影响,分析系统低温启动阶段生物膜、活性污泥特性的变化,研究外源性AHLs对低温系统菌群结构及功能菌的作用。结果表明,外源性AHLs的投加对生物活性的提升显着高于生物量,生物膜活性提高了36%以上,污泥活性提高了12%以上,而相应的生物量分别提高约20%和3%。生物活性的提高导致单位质量微生物对污染物的去除能力增强,提高了系统启动阶段的抗冲击负荷能力,加快生物膜形成,使挂膜启动时间缩短25%左右。系统负荷突然增大时,添加AHLs使得污染物去除率在2周内恢复到正常水平,抗冲击负荷能力较强。外源性AHLs通过刺激EPS的分泌、改变EPS组分的方式来促进微生物由悬浮生长向附着生长转变,加速生物膜的生长,同时增强污泥的沉降性和脱水性,从而提高低温启动期系统对污染物的去除效果,污染物去除率提高10%左右。低温条件下,系统的菌群多样性受AHLs的调控而降低,群体感应相关细菌的丰度增加;同时生物膜中群体感应相关细菌的丰度高于活性污泥中,说明此类细菌更适应附着生长方式;硝化过程更易受到AHLs的调控,加入AHLs后硝化细菌丰度显着增加。这一发现为研究AHLs类信号分子对硝化细菌的调控作用提供了新的研究思路。
王玉[6](2016)在《悬浮填料对城市污水A2/O工艺硝化过程强化研究》文中研究表明近年来,随着国家对污水排放要求的日益严格,许多早期投资建设的污水处理厂则必须进行升级改造。而我国大多数污水处理厂在升级改造过程中多是面临着无地扩建的难题,因此采用投加悬浮填料的方法便成为了首要之选。该方法主要通过向生物池中投加悬浮填料,为微生物(如硝化菌)提供附着生长的基体,形成生物膜和活性污泥共存的复合系统,在不增大池容的前提下,达到增加生物量及缩短污泥龄的目的。但以往国内外对该类复合系统的研究多集中在中、小试规模,且将复合系统中的活性污泥和填料生物膜两相微生物作为一个整体进行研究,这种局限性使得填料生物膜在实际工程中对硝化作用的贡献难以衡量。针对这一情况,本研究以西安市第五污水处理厂A系生物反应池为研究对象,着重探讨生物膜在复合系统中对硝化的贡献,以期为悬浮填料的工程应用提供理论依据。本研究首先对西安市第五污水处理厂A系生物反应池进行调研分析,对该系统进出水水质、活性污泥和填料区生物膜的生物量、硝化速率进行监测,然后,根据填料区占氧化区容积的比例来计算投加悬浮填料对系统生物量、硝化作用贡献,最后,在实验室利用序批式生物膜反应器(Sequencing Batch Biofilm Reactor,简称SBBR)模拟城市污水,探讨C/N比分别为2和5两种条件下生物膜的硝化特性。通过对西安市第五污水处理厂A系生物反应池的水质、污泥及生物膜测定,得出如下结果:(1)反应池中活性污泥的MLSS平均为4780mg/L,MLVSS平均为3207mg/L,VSS/SS=0.67,填料生物膜的MLSS平均为4520mg/L(填料),MLVSS平均为2359mg/L(填料),VSS/SS=0.52。生物膜厚度范围120200um,平均厚度为140um。反应池中填料占整个好氧区总容积的3.8%,将其生物量折算至整个好氧区,即投加填料后系统增加的生物量仅为89.6mg/L。因此,投加悬浮填料对系统生物量的贡献较小。(2)活性污泥的AUR和NUR分别为4.22mgNH4+-N/gVSS·h和3.92mgNO2--N/gVSS·h。生物膜的AUR和NUR分别为1.98mgNH4+-N/gVSS·h和5.14mgNH4+-N/gVSS·h。采用硝化速率类比法可得,生物膜对系统硝化作用的贡献仅为1.3%,即填料区几乎不发挥硝化作用。(3)活性污泥中AOB的含量为(2.53+0.34)%,优势菌属为Nitrosomonas,同时检测出有Nitrosospira;NOB的含量为(2.87+0.41)%,优势菌属为Ntspa662标记的Nitrospira,同时含有少量Nitrobacter。生物膜上AOB的含量(0.68+0.2)%,优势菌属为Nitrosomonas,NOB的含量为(7.8+0.2)%,优势菌属为Nitrospria。(4)由填料区进水处96%的氨氮浓度已小于5mg/L的频率统计结果可知,生物膜活性偏低的原因之一是填料区氨氮浓度过低,膜上硝化菌数量少,生长状况差,活性降低。与此同时,也说明该厂好氧池所占容积偏大,其作用并不能完全发挥,因此应当适当缩小好氧池,增大缺氧池和厌氧池的容积,使填料能起到富集硝化菌的作用,在减少用地的同时,使系统更加高效。通过对不同C/N比下序批式生物膜反应器(SBBR)的运行,得出如下结果:(1)随着进水的C/N比由2增加到5,悬浮污泥和生物膜的硝化速率均降低。其中,活性污泥的最大氨氧化速率由17.634 mgNH4+-N/gVSS·h下降至12.78mgNH4+-N/gVSS·h,下降了约27%。生物膜的最大氨氧化速率由4.57mgNH4+-N/gVSS·h下降至2.88mgNH4+-N/gVSS·h,下降了约36.9%。对应的生物膜中氨氧化菌所占比例由1.9%下降到1.3%,亚硝酸盐氧化菌所占比例则从18.9%下降到14.7%。活性污泥和生物膜中AOB和NOB优势菌群相同,分别为Nitrosomonas和Nitrospira。(2)复合系统的硝化作用由活性污泥和生物膜两者共同承担,在C/N比分别为2和5条件下,生物膜对整体硝化作用的贡献分别为18.7%和21.6%。(3)生物膜上硝化菌的空间分布与进水C/N比有密切关系。随着进水C/N比的升高,异养菌不断向外层迁移,而硝化菌则逐渐向生物膜内层迁移,进水C/N比值决定着微生物种群在生物膜上的空间分布。
李行[7](2014)在《轮虫对污水处理中生物膜蓄积老化的优化作用》文中提出生物膜工艺作为重要的生物法污水处理技术得到了广泛的应用,其具有操作简便、抗冲击负荷和剩余污泥较少等优点。根据生物膜的生长过程,生物膜经过潜伏期、增长期和稳定期之后,必将进入老化脱落期,但是,生物膜自身无法完成老化脱落,这就会造成生物膜蓄积老化,影响生物膜的活性和污水处理效果。目前,对老化生物膜的去除方法主要是物理化学法,但是存在高耗能、污染水体和需要较长恢复期等缺点。林德曼定律指出能量在营养级间流动过程中,由于呼吸作用和分解作用的原因,仅有10%的能量能被后一营养级获得,90%的能量以热能的形式散失。填料上面的生物膜就是一个生态系统,由藻类、细菌、真菌、原生动物和后生动物及其所处的周围环境构成。引入微型动物可以延长生物膜上食物链的长度和增强对低营养级生物的捕食强度,根据林德曼定律,可以有效增加能量在食物链传递过程中的散失量。能量随着食物链延长而损失量增加,生物量合成也就相应减少,也就能达到去除过量生物膜的目的,轮虫广泛存在于各种水体并能捕食细菌,可作为生物法应用的理想微型动物。利用生物法的原理,采用城市河道污水为实验用水进行挂膜,通过投加轮虫于生物膜成熟的水箱中,探讨轮虫对控制生物膜蓄积老化的作用。本研究在第一阶段,以A组为空白对照组,研究B组和C组的挂膜效果;第二阶段,以B组为对照组,研究在投加轮虫后C组生物膜性质的变化情况。研究结果表明:(1)经过一个月左右的生物膜培养,弹性填料表面逐渐富集形成了一层生物膜,通过生物相观察,主要包括藻类、原生动物、单趾轮虫、旋轮虫、线虫、.预体虫,标志挂膜成功。(2)挂膜实验期间,A组氨氮去除率的变动范围为1.12%-9.12%,平均为4.26%;B组氨氮去除率的变动范围为11.03%-91.16%,平均为52.78%;C组氨氮去除率的变动范围为11.89%-91.67%,平均为54.94%。经配对t检验分析,B组和A组的氨氮去除率差异极显着(P<0.01),C组和A组的氨氮去除率差异极显着(P<0.01),B组和C组的氨氮去除率无显着差异(P>0.05)。(3)挂膜实验期间,A组总磷去除率的变动范围为5.98%-15.18%,平均为12.62%;B组总磷去除率的变动范围为9.98%-26.07%,平均为18.07%;C组总磷去除率的变动范围为9.71%-26.78%,平均为19.69%。经配对t检验分析,B组和A组的总磷去除率差异极显着(P<0.01),C组和A组的总磷去除率差异极显着(P<0.01),B组和C组的总磷去除率无显着差异(P>0.05)。(4)挂膜实验期间,A组CODcr去除率的变动范围为4.79%-21.97%,平均为11.61%;B组CODcr去除率的变动范围为10.08%-38.43%,平均为20.71%;C组CODcr去除率的变动范围为7.18%-37.91%,平均为20.14%。经配对t检验分析,B组和A组的CODcr去除率差异极显着(P<0.01),C组和A组的CODcr去除率差异极显着(P<0.01),B组和C组的CODcr去除率无显着差异(P>0.05)。(5)经独立样本t检验分析,B组和C组的生物膜干重在Ⅰ期(未投加轮虫)差异不显着(P>0.05),Ⅱ期(投加轮虫)差异不显着(P>0.05),生物膜的干重变化率差异不显着(P>0.05);B组和C组的生物膜活性在Ⅰ期差异不显着(P>0.05),Ⅱ期差异极显着(P<0.01),生物膜活性变化率差异极显着(P<0.01);B组和C组的总菌数在Ⅰ期差异不显着(P>0.05),Ⅱ期差异极显着(P<0.01),总菌数变化率差异显着(P<0.05)。(6)轮虫投加后7d,经配对t检验分析表明,B组和C组的氨氮去除率没有显着差异(P>0.05),总磷去除率没有显着差异(P>0.05),CODcr-去除率没有显着差异(P>0.05)。轮虫的投加可以有效控制细菌的数量和增强生物膜活性,同时,轮虫养殖成本较低,且对环境没有污染,这为解决生物膜蓄积老化问题提供了一条新的途径。
冯翠杰,王淑梅,陈少华[8](2012)在《复合生物膜-活性污泥反应器同步脱氮除磷》文中进行了进一步梳理通过实验研究比较了复合生物膜-活性污泥反应器(HY)和传统活性污泥反应器(AS)的脱氮除磷效果。结果表明,在水力停留时间(HRT)16 h、污泥龄12~15 d、水温19~21℃、pH 6.3~7.8的条件下,复合生物反应器比活性污泥反应器运行更稳定,未发生污泥膨胀。在相同运行条件下,复合生物反应器对COD、TN和TP的去除率分别为95%、91%和98%,而活性污泥反应器对COD、TN和TP的去除率分别为85%、84%和90%。稳定工况下复合生物反应器的比硝化、比反硝化速率,比吸磷、比释磷速率均高于活性污泥反应器,且微生物相更加丰富。通过建立16S rDNA克隆文库发现生物膜和活性污泥的微生物群落结构均具有高度多样性,但生物膜微生物的微生物相比活性污泥更复杂。
黄丽文[9](2011)在《复合生物膜物理形态测试及参数表征》文中进行了进一步梳理生物膜法废水处理技术是废水处理的主要技术手段之一。微生物能否在反应器内有效的挂膜生长是生物膜法处理废水的关键因素。生物膜的组成、形态以及微生物的空间分布决定微生物在反应器内能否实现有效挂膜,并维持稳定运行。本文以人工合成废水为处理对象,考察了两种生物膜反应器内复合生物膜的生物膜量、生物膜特性、生物膜结构和形态等的变化,主要内容有:(1)建立了一套升流式生物膜反应器(UFBR)实验装置,采用悬挂式弹性立体载体,对挂膜过程进行了实验研究;考察了不同进水浓度、不同水力停留时间以及不同曝气量条件下,反应器处理效果以及生物膜特性的变化情况,分析了生物膜的适宜生长条件。(2)建立了一套序批式生物膜反应器(SBBR)实验装置,测试了不同进水COD/N比条件下的3个反应器的运行参数,研究生物膜培养过程中生物膜的生长情况,包括生物膜量、生物膜特性、生物膜化学组成、生物膜含水率等参数的变化,分析各个反应器中生物膜的生长规律;重点对反应器中氮组分进行了监测,分析异养菌、硝化细菌以及反硝化细菌在生物膜中的分布状况。(3)用扫描电子显微镜(SEM)对序批式生物膜反应器中的复合生物膜结构进行了测试,结果表明,生物膜呈现多孔结构,主要由球状、椭球状、杆状微生物以及胞外聚合物组成。(4)利用Origin8拟合软件对生物膜量的变化规律进行了研究,得出了生物膜量随运行时间的变化曲线。当进水COD/N=10时,反应器中所获得生物膜的生物膜量最小,单位重量生物膜的活性最大,表明其传质过程不受限制。
方芳,王淑梅,冯翠杰,陈少华[10](2011)在《好氧条件下复合生物膜-活性污泥反应器中的反硝化菌群结构》文中研究说明以nirK和nirS基因为标记,利用PCR-DGGE技术研究了好氧条件下复合生物膜-活性污泥反应器中的反硝化群落结构。结果表明,样品中大部分nirK-反硝化菌都属于α-变形菌纲中的根瘤菌目Rhizobiales,而nirS-反硝化菌则与β-变形菌纲(包括红环菌目Rhodo-cyclales和伯克氏菌目Burkholderiales)及γ-变形菌纲(假单胞菌目Pseudomonadales)细菌相似。在nirK-及nirS-群落中均发现了未与已知菌群聚类的特殊序列。细菌的生长方式(生物膜或活性污泥)对反硝化群落结构有显着影响。这些结果将为生物膜-活性污泥复合工艺中的反硝化过程提供基础数据。
二、复合式生物膜-活性污泥反应器的应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、复合式生物膜-活性污泥反应器的应用(论文提纲范文)
(1)生物膜强化推流式颗粒污泥自养脱氮反应器启动(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 接种污泥与填料 |
1.2 进水水质 |
1.3 试验装置与运行 |
1.4 分析项目与方法 |
2 结果与讨论 |
2.1 推流式系统中SPNA的启动及脱氮性能的变化 |
2.2 推流式反应器中生物膜与悬浮污泥的污泥形态 |
2.3 推流式SPNA絮体/颗粒污泥反应器启动的机理 |
2.4 工艺优势与未来研究方向 |
3 结论 |
(2)生物膜-活性污泥耦合工艺研究及应用分析(论文提纲范文)
1 概述 |
2 生物膜-活性污泥耦合工艺的运行效果 |
2.1 强化脱氮除磷 |
2.2 提高抗冲击负荷 |
2.3 节省成本 |
3 生物膜-活性污泥耦合工艺的设计运行 |
3.1 挂膜启动的研究 |
3.2 设计参数对耦合系统的影响 |
3.3 填料的选择与投加 |
4 结论 |
(3)硝化强化型悬浮载体的制备及其处理废水性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 生物脱氮技术 |
1.2.1 传统生物脱氮技术 |
1.2.2 新型生物脱氮技术 |
1.3 基于悬浮生物载体的生物膜与活性污泥复合工艺 |
1.3.1 生物膜与活性污泥复合工艺的发展历程 |
1.3.2 基于悬浮生物载体的生物膜与活性污泥复合工艺的特点 |
1.3.3 基于悬浮生物载体的生物膜与活性污泥复合工艺的研究及应用现状 |
1.4 悬浮生物载体 |
1.4.1 悬浮生物载体的作用和特性 |
1.4.2 悬浮生物载体的研究和应用现状 |
1.5 研究目的、意义和内容 |
1.5.1 研究目的和意义 |
1.5.2 研究内容及技术路线 |
2 实验材料和方法 |
2.1 载体生产 |
2.1.1 载体原料 |
2.1.2 载体制备所用实验设备 |
2.1.3 硝化强化型载体的制备方法 |
2.2 实验材料 |
2.2.1 实验药品 |
2.2.2 主要仪器设备 |
2.2.3 污泥及实验用水 |
2.3 分析项目及检测方法 |
2.3.1 载体表面理化性能测试 |
2.3.2 水质分析方法 |
2.3.3 统计学分析方法 |
2.3.4 载体生物性能指标测试 |
3 硝化强化型悬浮载体表面理化性能表征及其强化废水硝化的研究 |
3.1 硝化强化型悬浮载体表面理化性能表征 |
3.1.1 载体的亲水性和亲电性测试 |
3.1.2 载体氨氮吸附性能测试 |
3.2 实验装置及运行情况 |
3.3 不同运行条件下IFFAS工艺的硝化效果 |
3.3.1 不同进水NH4+-N浓度下NH4+-N和 COD去除情况 |
3.3.2 不同DO浓度下NH4+-N、COD的去除情况 |
3.3.3 不同HRT下 NH4+-N、COD的去除情况 |
3.4 氮素转移机制 |
3.5 载体表面生物膜形貌 |
3.6 微生物群落分析 |
3.6.1 群落多样性分析 |
3.6.2 群落结构分析 |
3.7 本章小结 |
4 硝化强化型悬浮生物载体用于废水同步硝化反硝化脱氮的研究 |
4.1 实验装置及运行情况 |
4.2 溶解氧(DO)对同步硝化反硝化脱氮效果的影响 |
4.2.1 不同DO浓度下COD的去除情况 |
4.2.2 不同DO浓度下NH4+-N的去除情况 |
4.2.3 不同DO浓度下TN的去除情况 |
4.3 碳氮比(C/N)对同步硝化反硝化脱氮效果的影响 |
4.3.1 不同C/N条件下COD的去除情况 |
4.3.2 不同C/N条件下NH4+-N的去除情况 |
4.3.3 不同C/N条件下TN的去除情况 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(4)臭氧微气泡曝气生物膜反应器深度处理校园污水运行性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及现状 |
1.1.1 校园生活污水特点 |
1.1.2 校园污水处理现状 |
1.2 校园生活污水深度处理技术 |
1.2.1 物理处理技术 |
1.2.2 化学处理技术 |
1.2.3 生物处理技术 |
1.3 微气泡曝气在污水处理中的应用 |
1.3.1 微气泡的产生 |
1.3.2 微气泡特性 |
1.3.3 微气泡曝气的应用 |
1.4 生物膜反应器 |
1.4.1 生物膜组成及特性 |
1.4.2 填料类型 |
1.5 研究意义和内容 |
1.5.1 研究意义 |
1.5.2 研究内容 |
第2章 实验材料与方法 |
2.1 实验设备与材料 |
2.1.1 实验装置 |
2.1.2 实验材料 |
2.1.3 实验仪器与设备 |
2.1.4 实验药品与试剂 |
2.2 分析项目与方法 |
2.2.1 DO浓度测定 |
2.2.2 化学需氧量(COD)测定 |
2.2.3 氮的测定 |
2.2.4 生物量的测定(重量法) |
2.2.5 呼吸速率 |
2.2.6 气相臭氧浓度测定 |
2.2.7 液相臭氧浓度测定 |
2.2.8 臭氧逸散量测定 |
2.2.9 胞外聚合物(EPS)的测定 |
2.2.10 总糖的测定 |
2.2.11 蛋白质的测定 |
第3章 空气微气泡曝气生物膜反应器运行性能 |
3.1 实验过程 |
3.2 弹性纤维填料生物膜反应器运行性能 |
3.2.1 DO浓度 |
3.2.2 污染物去除性能 |
3.2.3 生物膜生物量 |
3.3 辫带式填料生物膜反应器运行性能 |
3.3.1 DO浓度 |
3.3.2 污染物去除性能 |
3.3.3 生物膜生物量 |
3.4 填充不同填料反应器运行性能对比 |
3.5 本章小结 |
第4章 MOABR运行性能研究 |
4.1 实验过程 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 DO浓度变化 |
4.2.2 污染物去除性能 |
4.3 本章小结 |
第5章 臭氧投加量对MOABR运行性能影响 |
5.1 实验过程 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 DO浓度变化 |
5.2.2 污染物去除性能 |
5.2.3 生物膜活性 |
5.2.4 臭氧逸散量 |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表论文 |
致谢 |
(5)常/低温下AHLs类群体感应信号分子对SBBR系统影响的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 复合式生物膜处理技术概况 |
1.2.1 复合式生物膜处理技术的原理 |
1.2.2 复合式生物膜处理技术的主要特点 |
1.2.3 复合式生物膜处理技术国内外研究现状 |
1.3 群体感应国内外研究现状 |
1.3.1 群体感应类型 |
1.3.2 群体感应与生物膜 |
1.3.3 群体感应在水处理中的研究概况 |
1.4 课题研究的主要研究内容 |
1.4.1 研究的目的和意义 |
1.4.2 主要研究内容及技术路线 |
第2章 试验材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 试验试剂 |
2.1.2 试验填料 |
2.1.3 试验用设备仪器 |
2.1.4 试验用水 |
2.1.5 活性污泥 |
2.1.6 试验所用培养基 |
2.2 试验装置及试验方法 |
2.2.1 SBBR反应器 |
2.2.2 生物膜污染物降解能力试验 |
2.2.3 AHLs降解试验 |
2.3 分析检测方法 |
2.3.1 水质指标分析及检测方法 |
2.3.2 AHLs浓缩方法 |
2.3.3 AHLs检测方法 |
2.3.4 EPS提取及检测 |
2.3.5 生物膜量测定 |
2.3.6 脱氢酶活性分析 |
2.3.7 共聚焦荧光显微镜表征生物膜 |
2.3.8 比耗氧速率测定 |
2.3.9 分子生物学分析方法 |
2.4 数学分析 |
第3章 常温条件下SBBR中内源性AHLs的作用研究 |
3.1 引言 |
3.2 工艺参数及最优填料的确定 |
3.2.1 工艺参数的优化 |
3.2.2 试验最优填料的确定 |
3.3 SBBR系统运行中AHLs的变化特征 |
3.3.1 污染物去除的变化规律 |
3.3.2 内源性AHLs浓度的变化规律 |
3.4 内源性AHLs与生物特性的相关性 |
3.4.1 内源性AHLs与生物量的相关性 |
3.4.2 内源性AHLs与生物活性的相关性 |
3.4.3 内源性AHLs与EPS的相关性 |
3.5 内源性AHLs与菌群变化的相关性分析 |
3.5.1 菌群结构的变化 |
3.5.2 优势菌属的变化 |
3.6 本章小结 |
第4章 外源性AHLs类信号分子对SBBR影响的研究 |
4.1 引言 |
4.2 外源性AHLs对系统处理效果的影响 |
4.3 外源性AHLs对生物特性的影响 |
4.3.1 生物量的变化分析 |
4.3.2 生物活性的变化分析 |
4.4 外源性AHLs对污泥特性的影响 |
4.4.1 污泥沉降特性变化 |
4.4.2 污泥产率的特性分析 |
4.4.3 EPS产量及组成的变化分析 |
4.5 外源性AHLs对菌群结构及功能微生物的影响分析 |
4.5.1 菌群结构的变化规律 |
4.5.2 硝化细菌的影响分析 |
4.5.3 QS相关菌群的变化分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 低温下外源性AHLs类信号分子对SBBR影响的研究 |
5.1 引言 |
5.2 反应器的处理效能 |
5.3 AHLs的转化特征 |
5.3.1 AHLs含量的变化 |
5.3.2 AHLs降解情况 |
5.4 生物膜/活性污泥微生物的变化特征 |
5.4.1 生物膜/活性污泥微生物量的变化 |
5.4.2 生物膜/活性污泥微生物活性的变化 |
5.5 污泥特性 |
5.5.1 沉降性 |
5.5.2 污泥脱水性 |
5.5.3 污泥产率 |
5.5.4 EPS产量与组成分析 |
5.6 外源性AHLs对菌群的影响 |
5.6.1 外源性AHLs对菌群结构的影响 |
5.6.2 外源性AHLs对系统功能细菌的影响 |
5.7 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 |
攻读博士学位期间发表的论文 |
致谢 |
个人简历 |
(6)悬浮填料对城市污水A2/O工艺硝化过程强化研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 水体污染及N、P的危害 |
1.1.1 我国水污染现状 |
1.1.2 水体中N、P的危害 |
1.2 生物脱氮除磷工艺及特点 |
1.2.1 A~2/O工艺 |
1.2.2 UCT工艺 |
1.2.3 VIP工艺 |
1.2.4 Johannesburg工艺 |
1.2.5 Bardenpho工艺 |
1.3 复合式生物处理系统 |
1.3.1 复合生物处理系统的基本原理 |
1.3.2 复合式生物处理系统的特点 |
1.3.3 复合式生物处理系统在国内外的研究现状 |
1.3.4 国内外对复合式生物处理系统的应用实例 |
1.4 课题的研究内容及意义 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究意义 |
2 工程概况及试验材料与方法 |
2.1 工程概况 |
2.1.1 西安市第五污水处理厂概况 |
2.1.2 西安市第五污水处理厂工艺介绍 |
2.1.3 填料 |
2.2 试验装置及工艺流程 |
2.2.1 试验装置 |
2.2.2 试验工艺流程 |
2.2.3 实验用水及接种污泥 |
2.3 监测项目及方法 |
2.3.1 常规指标及方法 |
2.3.2 最大比硝化活性测定 |
2.3.3 生物膜生物量测定及微生物形态观测 |
2.3.4 冷冻切片 |
2.3.5 荧光原位杂交 |
3 结果与讨论 |
3.1 西安市第五污水处理厂调研分析 |
3.1.1 填料-A~2/O实际运行情况 |
3.1.2 活性污泥及生物膜硝化活性 |
3.1.3 生物相及生物膜厚度检测 |
3.1.4 活性污泥及生物膜中的硝化菌的数量及种群结构 |
3.1.5 宏观分析生物膜对系统硝化作用的贡献 |
3.1.6 小结 |
3.2 不同C/N比下生物膜硝化特性研究 |
3.2.1 氨氮去除效果 |
3.2.2 COD去除效果 |
3.2.3 生物膜生物量的变化 |
3.2.4 生物膜硝化活性的变化 |
3.2.5 生物膜与活性污泥硝化活性比较 |
3.2.6 生物膜中硝化菌群结构及数量变化 |
3.2.7 生物膜上硝化菌的垂直分布 |
3.2.8 小结 |
4 结论 |
致谢 |
参考文献 |
作者攻读硕士期间的研究成果 |
(7)轮虫对污水处理中生物膜蓄积老化的优化作用(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 前言 |
1 污水处理方法 |
1.1 活性污泥法 |
1.2 生物膜法 |
2 生物膜法存在的问题及解决途径 |
2.1 生物膜法存在的问题 |
2.2 解决途径 |
3 本论文的研究目的、意义及研究内容 |
4 本研究的技术路线 |
第二章 研究方法 |
1 实验装置 |
2 实验材料 |
3 实验方法 |
4 分析项目及方法 |
4.1 细菌总数测定 |
4.2 生物膜活性测定 |
4.3 生物膜重量测定 |
4.4 水温、pH、溶解氧测定 |
4.5 生物相观察 |
4.6 氨氮、总磷和COD_(cr)测定 |
4.7 数据分析方法 |
第三章 生物膜培养实验研究 |
1 生物膜及其生物相的分析 |
2 污染物去除效果 |
2.1 氨氮去除效果 |
2.2 总磷去除效果 |
2.3 COD_(cr)去除效果 |
3 小结 |
第四章 轮虫投加实验研究 |
1 生物膜性质的变化 |
2 氨氮、总磷和COD_(cr)去除率的变化 |
3 小结 |
第五章 结论 |
1 主要结果 |
2 主要结论 |
3 存在的问题 |
4 本课题的创新点 |
参考文献 |
致谢 |
硕士期间发表的论文 |
(8)复合生物膜-活性污泥反应器同步脱氮除磷(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 实验装置与工艺参数 |
1.2 实验水质与分析方法 |
1.3 比硝化、比反硝化速率和比吸、释磷速率的测定 |
1.4 微生物形貌的扫描电镜观察 |
1.5 16S rDNA 克隆文库的建立 |
2 结果和讨论 |
2.1 COD去除效果 |
2.2 脱氮效果 |
2.3 除磷效果 |
2.4 HY和AS的比硝化、比反硝化速率和比吸磷、比释磷速率 |
2.5 微生物形貌观察 |
2.6 复合生物反应器微生物群落结构分析 |
3 结 论 |
(9)复合生物膜物理形态测试及参数表征(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
1 文献综述 |
1.1 生物膜法废水处理技术 |
1.1.1 生物膜及其组成 |
1.1.2 生物膜的形成过程 |
1.1.3 生物膜中的微生物相 |
1.1.4 生物膜特性 |
1.1.5 生物膜的净化机理 |
1.1.6 微生物的脱氮机理 |
1.2 生物膜反应器 |
1.2.1 生物膜反应器类型 |
1.2.2 升流式生物膜反应器(UFBR) |
1.2.3 序批式生物膜反应器(SBBR) |
1.3 生物膜载体的类型和应用 |
1.3.1 悬浮式载体 |
1.3.2 悬挂式载体 |
1.3.3 固定式载体 |
1.4 生物膜分析技术 |
1.4.1 生物膜量与厚度 |
1.4.2 生物膜活性 |
1.4.3 生物膜形态结构 |
1.4.4 生物膜传质 |
1.4.5 胞外聚合物(EPS) |
1.5 本章小结 |
2 实验方案 |
2.1 实验装置及流程 |
2.1.1 UFBR实验装置与流程 |
2.1.2 UFBR实验步骤 |
2.1.3 SBBR实验装置与流程 |
2.1.4 SBBR实验步骤 |
2.2 实验仪器与试剂 |
2.2.1 实验仪器 |
2.2.2 实验试剂 |
2.3 实验材料 |
2.3.1 活性污泥 |
2.3.2 人工合成废水 |
2.3.3 生物膜载体 |
2.4 实验运行参数 |
2.5 测试参数及分析 |
2.6 生物膜检测方法 |
2.6.1 载体内溶解氧 |
2.6.2 生物膜量 |
2.6.3 胞外聚合物(EPS) |
2.6.4 比耗氧速率(SOUR) |
2.7 本章小结 |
3 升流式生物膜反应器实验结果与讨论 |
3.1 污泥培养驯化 |
3.1.1 污泥观察 |
3.1.2 污泥处理能力 |
3.1.3 污泥浓度(MLSS) |
3.1.4 污泥沉降性能 |
3.2 载体挂膜 |
3.2.1 生物膜观察 |
3.2.2 出水水质分析 |
3.3 反应器运行效果 |
3.3.1 进水浓度的影响 |
3.3.2 HRT的影响 |
3.3.3 曝气量的影响 |
3.4 生物膜特性 |
3.4.1 进水浓度的影响 |
3.4.2 HRT的影响 |
3.4.3 曝气量的影响 |
3.5 本章小结 |
4 序批式生物膜反应器实验结果与讨论 |
4.1 载体内溶解氧的分布 |
4.2 生物膜对COD的去除效果 |
4.3 生物膜对氮的去除效果 |
4.4 生物膜量 |
4.4.1 HRT对生物膜量的影响 |
4.4.2 进水COD/N对生物膜量的影响 |
4.4.3 拟合生物膜量 |
4.5 胞外聚合物含量 |
4.5.1 EPS组分的标准曲线 |
4.5.2 HRT对EPS含量的影响 |
4.5.3 进水COD/N对EPS含量的影响 |
4.6 生物膜活性 |
4.6.1 HRT对生物膜活性的影响 |
4.6.2 进水COD/N对生物膜活性的影响 |
4.7 载体含水率 |
4.8 生物膜形态 |
4.9 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录A InoLab Level 3多功能水质分析仪性能参数 |
附录B MLSS与SS测量方法及测试步骤 |
附录C 微电极溶氧仪的测试原理及步骤 |
附录D 纳氏试剂比色法原理及测试步骤 |
附录E N-(1-萘基)-乙二胺光度法原理及测试步骤 |
附录F 紫外分光光度法原理及测试步骤 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(10)好氧条件下复合生物膜-活性污泥反应器中的反硝化菌群结构(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 样品采集 |
1.2 研究方法 |
1.2.1 DNA提取 |
1.2.2 PCR扩增 |
1.2.3 DGGE |
1.2.4 切胶及克隆分析 |
2 结果与分析 |
2.1 DGGE条带 |
2.2 进化树 |
3 讨论 |
四、复合式生物膜-活性污泥反应器的应用(论文参考文献)
- [1]生物膜强化推流式颗粒污泥自养脱氮反应器启动[J]. 宋培圆,张亮,杨慎华,李朝阳,彭永臻. 中国环境科学, 2021(06)
- [2]生物膜-活性污泥耦合工艺研究及应用分析[J]. 王宝贺,王帆. 科技创新与应用, 2021(07)
- [3]硝化强化型悬浮载体的制备及其处理废水性能研究[D]. 景傲霜. 大连理工大学, 2019(03)
- [4]臭氧微气泡曝气生物膜反应器深度处理校园污水运行性能研究[D]. 张晓玮. 河北科技大学, 2018(06)
- [5]常/低温下AHLs类群体感应信号分子对SBBR系统影响的研究[D]. 胡惠秩. 哈尔滨工业大学, 2017(01)
- [6]悬浮填料对城市污水A2/O工艺硝化过程强化研究[D]. 王玉. 西安建筑科技大学, 2016(02)
- [7]轮虫对污水处理中生物膜蓄积老化的优化作用[D]. 李行. 安徽大学, 2014(10)
- [8]复合生物膜-活性污泥反应器同步脱氮除磷[J]. 冯翠杰,王淑梅,陈少华. 环境工程学报, 2012(09)
- [9]复合生物膜物理形态测试及参数表征[D]. 黄丽文. 大连理工大学, 2011(09)
- [10]好氧条件下复合生物膜-活性污泥反应器中的反硝化菌群结构[J]. 方芳,王淑梅,冯翠杰,陈少华. 生态学杂志, 2011(03)