导读:本文包含了同时硝化反硝化论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:甲烷,碳源,硝酸盐,苯甲酸,神经网络,藻类,比值。
同时硝化反硝化论文文献综述
向书迪,冶青,冯密,李振轮[1]（2019）在《一株耐冷好氧反硝化菌的同时硝化反硝化特性》一文中研究指出在之前的研究中,本实验室从长期淹水的冬水田中分离筛选出一株耐冷好氧反硝化菌株Y-12,本研究采用菌株Y-12,利用单一氮源(铵态氮(NH_4~+-N),硝态氮(NO_3~--N)和亚硝态氮(NO_2~--N))和不同浓度的混合氮源(铵态氮加硝态氮或铵态氮加亚硝态氮)研究其在15℃时的硝化、反硝化及同时硝化反硝化特性。结果表明,在15℃条件下,当氮源为铵态氮时,菌株Y-12对NH_4~+-N和总氮(total nitrogen, TN)的去除率分别为100%和46.2%;当氮源为硝态氮时,对NO_3~--N和TN的去除率分别为99.7%和53.6%;当氮源为亚硝态氮时,对NO2--N和TN的去除率分别为99.9%和57.7%;对低浓度混合氮源(5 mg/L NH4+-N+5 mg/L NO_3~--N, 5 mg/L NH_4~+-N+5 mg/L NO2--N)的总氮去除率分别为50.0%和52.4%;对高浓度混合氮源(100 mg/L NH_4~+-N+100 mg/L NO_3-~-N, 100mg/L NH_4~+-N+100 mg/L NO_2~--N)的总氮去除率分别为31.8%和24.7%,且均能有效去除铵态氮、硝态氮和亚硝态氮。混合氮源条件下pH上升至9.0左右时菌株仍能生长。实验证明菌株Y-12是一株耐冷好氧反硝化菌,且具有一定的耐碱能力,对低温和碱性废水(特别是含铵态氮)处理有较好的优势和应用潜力,为晚秋至初春时期同时处理含多种氮源的污水提供了理论基础和备选菌株。(本文来源于《农业生物技术学报》期刊2019年07期）
邹瑜[2]（2019）在《同时亚硝化/厌氧氨氧化/反硝化（SNAD）—藻类耦合工艺处理污泥消化液及强化产能技术研究》一文中研究指出近年来,国内外把能量中和(Energy neutral)或能量盈余(Energy positive)作为未来污水处理的重要指标。其主要思路是通过回收污水中的有机碳源(COD),将其转化为甲烷后结合低能耗技术进行生物脱氮。亚硝化/厌氧氨氧化/反硝化(SNAD)-固定生物膜/活性污泥(IFAS)工艺具有同时脱氮除碳、占地面积小和工艺流程简明等优势,被列为未来污水生物脱氮的重要工艺。本文研究目的是通过发展一项瘤胃液预处理藻类厌氧发酵结合SNAD-光生物反应器(PBR)耦合工艺处理污泥消化液强化产能技术,旨在实现生物脱氮除碳除磷的同时降低能耗,利用瘤胃液预处理及与消化污泥共发酵藻类与剩余污泥回收有机碳能的同时增加产能,为能量自给污水处理提供一种新思路和新工艺。首先,本研究以藻类培养过程中的生长代谢特性为立足点,考察了藻类PBR处理实际污泥消化液过程中不同影响条件对藻类氮磷去除率的影响。通过Box-Behnken Design(BBD)响应曲面法优化结果表明磷浓度为40 mg/L,CO2曝气浓度为2.6%,光强11847 lx条件下NH4+-N最大去除率的预测值为29.9%。进一步通过Central Composite Rotatable Design(CCRD)响应曲面法优化,结果表明光强为11220 lx,CO2曝气浓度为4.44%条件下NH4+-N去除率的预测值为18.6%。在最优条件下不同初始NH4+-N浓度对NH4/-N去除率影响呈正相关关系,NH4+-N去除效率的动力学常数及饱和系数分别为0.72 d-1和-7.65 mg/L。以稀释后的实际污泥消化液作为进水,藻类PBR运行最佳HRT为4 d,收获间隔为2d。在最佳条件下TN去除率和去除负荷分别保持在68.7-71.8%和27.8-38.2 mg/L·d,总磷去除率以及去除负荷分别为72.5-82.8%和3.9-5.2 mg/L-d。其次,在藻类PBR基础上启动运行SNAD-PBR耦合工艺并对其长期运行效果进行了研究。在最佳条件(HRT为1+4 d时,进水NH4+-N浓度为400 mg/L以及回流比为1:3)下SNAD-PBR工艺对TN、TP及COD的最大去除率分别达到90.2%、100.0%及70.5%。当回流比为1:3时,较低的C/N和较高的氮磷去除率表明此时反应器内厌氧氨氧化细菌的活性不会被异养反硝化菌所抑制。在SNAD-PBR耦合工艺中,SEM和FISH结果表明亚硝化细菌、厌氧氨氧化细菌和反硝化细菌存在于SNAD系统内。菌群特性活性分析结果表明亚硝化过程主要发生在悬浮污泥中,厌氧氨氧化与反硝化过程主要发生在生物膜上。高通量测序分析结果表明引入回流系统后新环境更适合于Candidatus Brocadia,在SNAD-PBR工艺中可能存在两种不同的脱氮途径,即生物膜上的脱氮过程主要由Candidatus Kenenni 和Denitratisoma完成,而悬浮污泥中的脱氮过程则由Nitrosomonas、Nitrospira、Candidatus Brocadia和Denitratisoma共同完成。针对绿藻细胞壁结构中主要成分纤维素的存在导致厌氧发酵产甲烷能力不足的问题,本研究通过批次实验探究了瘤胃液预处理及与厌氧消化污泥共发酵手段对藻类厌氧发酵性能的影响。结果表明,瘤胃液的引入提高了藻类厌氧发酵的水解率但过高的瘤胃液接种比会抑制乙酸及丙酸的消耗。与厌氧消化污泥单独发酵相比,瘤胃液预处理和共发酵手段都提高了藻类厌氧发酵的生化产甲烷潜力。此外,在预处理时间48 h,接种比10%(w/v)条件下累计产甲烷量达到最高,动力学参数k与BO值分别为0.44和130.1 L CH4/kg VS。微生物群落分析表明,随着瘤胃液预处理时间增加产酸菌属Ruminococcaceae与产甲烷菌属Methanobrevbacter相对丰度先增加后逐渐降低,表明过长的预处理时间反而会抑制菌群内活性。除此之外,瘤胃液不仅可以通过预处理手段来促进细胞壁降解,而且在厌氧发酵过程中也可与厌氧消化污泥共同作用,从而提高了发酵过程产甲烷潜力。在之前研究的基础上,通过批次实验探究了经过瘤胃液预处理并与厌氧消化污泥作为接种物,在不同底物混合比以及初始pH条件下对藻类与剩余污泥(WAS)混合发酵性能的影响。结果表明,瘤胃液的引入有利于混合发酵中累计产甲烷量的提高且藻类增长量优于剩余污泥。污泥混合比在50-100%间是藻类与剩余污泥混合发酵最佳范围,在此阶段累计产甲烷量以及系统对底物的分解、利用效率差别小。pH过高或过低都不利于瘤胃液预处理及与厌氧消化污泥作为接种物对藻类与剩余污泥混合发酵过程的进行。微生物群落分析表明pH为8.1时,Sporanaerobacter、Ruminococcaceae以及Ruminococcus是厌氧发酵过程叁种主要的产酸菌属,此时累计产甲烷量达到最大值,k与BO值分别为0.31与166.5 L CH4/kg VS。通过CCRD响应曲面法优化结果表明影响因子的主效应主次顺序为:剩余污泥底物混合比>pH。此外,在剩余污泥底物混合比>50%,9>pH>8.7范围内,TVFA与累计产甲烷量值与剩余污泥单独发酵相比差值不明显。最后,本研究以小试实验为基础,对瘤胃液预处理藻类发酵结合SNAD-PBR耦合工艺的放大实际投产进行了简单的工艺流程设计、能耗分析及运行成本估算,为需要提标改造的污水处理厂提供一定的参考。以大连夏家河污泥处理厂的水质水量为设计参数以及SNAD-MBBR工艺为对比,得出SNAD-PBR工艺吨水能耗约为2.55 kWh/m3,吨水运行费用约为2.23元/m3,其经济效益与环境效益非常显着。通过瘤胃液预处理藻类厌氧发酵结合SNAD-PBR耦合工艺回收污水中能量(CH4)并优化各处理单元运行,产能/耗能比为1.05,实现完全的能量中和运行目标。(本文来源于《大连理工大学》期刊2019-05-24）
李耀东[3]（2019）在《好氧反硝化菌Pseudomonas sp.BN5同时去除苯酚与硝态氮的特性研究》一文中研究指出苯酚是焦化厂、炼油厂、塑料厂、医药厂等的废水中较为典型的污染物,对环境和生物有着较大的毒性,是我国重点处理的污染物之一,而如何更加高效地进行污废水脱氮也一直是人们研究的目标。传统脱氮需要在好氧环境下进行硝化,然后在厌氧条件下进行反硝化;异养硝化-好氧反硝化菌的发现给我们带来了新的思路,它是一种能在好氧条件下同时进行异养硝化和反硝化的菌种,可以在同一个反应器内同步地进行脱氮、去除有机物,极大地提高了反应效率,节省了污水处理成本。本文使用实验室前期分离得到的进行异养硝化-好氧反硝化的假单胞菌株Pseudomonas sp.BN5,将苯酚和硝态氮分别作为唯一碳源和唯一氮源,使用单因素法分析了温度、pH、摇床转速对菌株脱氮去除苯酚性能的影响,得到最佳培养条件,分析其去除底物与生长的特性;用Haldane方程对其底物抑制的细胞生长动力学进行拟合;研究了不同初始浓度的苯酚对细胞生长、关键酶NAR、NIR的酶活影响;利用氮平衡分析实验证明其去除底物途径;使用海藻酸钠将菌株制作成固定化的细胞,利用Plackett-Burman设计、最陡爬坡、Box-Behnken响应面设计分析其固定化时的显着影响因素及其最佳值;使用紫外诱变辐照技术筛选出了一株基因突变株,测定其性能。得出以下的主要结论:使用单因素法研究了不同温度、pH、摇床转速下菌株降解苯酚去除硝态氮的性能的变化。实验结果为:在温度30℃、pH=7.0、摇床转速180r/min时菌株BN5的苯酚和硝态氮去除效果最佳。在苯酚初始浓度420mg/L时,菌株BN5在对数生长期内最大苯酚降解速率达17.01 mg苯酚/(L·h),最大硝态氮去除速率为1.59 mg NO_3~--N/(L·h),72 h苯酚和硝态氮降解率分别为100.00%、93.31%,在30 h时有亚硝态氮的最大积累6.58mg/L并在随后被去除。使用Haldane方程对细胞生长动力学进行了拟合,拟合方程为=0.34/(12.88++/202.59),R~2=0.989,拟合程度良好,在初始苯酚浓度51.08 mg/L时有最大细胞比增长速率。从菌株BN5中提取了粗酶液,在420、570、720 mg/L的初始苯酚浓度下进行实验,结果显示随苯酚浓度升高,细胞生长速率降低,但最终硝态氮降解率从93.31%升高到98.31%,最终细胞浓度从205.75 mg/L升高到213.84 mg/L,硝酸还原酶和亚硝酸还原酶酶活均降低,但亚硝酸还原酶受到较强的抑制。本次实验使用海藻酸钠制作固定化细胞,通过Plackett-Burman设计得到显着影响因素,再通过最陡爬坡实验确定试验中心,最后使用Box-Behnken设计确定其最佳值分别为:液固比为5.00:1,菌胶比为1:24.95,海藻酸钠浓度为4.20%,其余6个不显着因素取值分别为:培养温度30℃,初始苯酚浓度420 mg/L,摇床转速180 r/min,CaCl_2浓度0.3 mol/L,初始pH 7.0,固定化时间2 h。并且使用紫外诱变通过3次重复筛选,最终得到一株突变株BN5-3,相较原株苯酚降解速度提升20%,最大降解速率提高2.35%;硝态氮去除率提高了4.15%,并且最大去除速率提高了10.06%。经过10代传代培养,菌株的苯酚的降解率仍达98.19%,遗传稳定性良好。(本文来源于《太原理工大学》期刊2019-05-01）
何清明,叶香琴[4]（2018）在《同时产甲烷反硝化技术去除废水中碳、氮污染物研究》一文中研究指出传统厌氧-好氧工艺处理高浓度废水往往存在一定的缺陷,本文对近年来研究的同时产甲烷反硝化新技术进行初步阐述。分别从同时产甲烷反硝化机理、应用进行分析,可对同时产甲烷反硝化(SMD)厌氧新技术应用有积极意义。(本文来源于《山东化工》期刊2018年15期）
姬保华[5]（2018）在《厌氧同时反硝化产甲烷过程中的耦合特性及软测量模型的应用研究》一文中研究指出目前,随着我国工业化和城市化进程的加快,未经有效处理而大量排放的居民生活污水、工业生产废水及其他污染源废水,对我国河流、土壤以及地下水造成严重污染,严重危害我国人民的健康生活和社会的可持续发展。水质下降的原因之一就是水体富营养化,而氮素和化学需氧量是引起水体的主要污染物,致使水体水质恶化,湖泊原有的功能退化。总氮和化学需氧量是我国的“十叁五”规划中定为总量控制污染物,着重减少总氮和化学需氧量对水环境的总排放量。厌氧同时反硝化产甲烷工艺是在单一反应器中同时实现反硝化和产甲烷反应。该工艺利用厌氧产甲烷反应废水中的碳源实现反硝化,同时简化了工艺流程、减少处理构筑物数量以及降低处理成本,达到同时去除废水中有机碳和氮素的目的。因此针对厌氧同时反硝化产甲烷废水处理工艺的展开充分的研究,对于该污水处理工艺在工程上大量应用有着重要意义。碳源的种类是影响厌氧微生物对有机污染物的利用和硝酸盐还原的主要因素之一。本研究在间歇试验条件下,探究不同碳源条件下厌氧同时反硝化产甲烷反应的耦合特性,反应过程中ORP和p H值的波动成反比例相似规律的波动,反应体系中的ORP剧烈波动,在反应前期产甲烷菌群的代谢过程中受到抑制。发现丙酸钠为碳源的体系更有利于反硝化阶段快速进行。葡萄糖和淀粉为碳源时体系中的NO3--N分别有7.44%、4.04%被异化为NH4+-N。在反应进行到后期,乙酸钠为碳源的体系产甲烷菌能够迅速较快产甲烷能力。探究在单一反应器连续运行的情况下,不同负荷条件下厌氧同时反硝化产甲烷反应,进行过程中进水m(COD)/m(NO3--N)的比值超过临界值达到5:1时,则出现反应体系NO3--N去除率下降和以NO2--N为代表的中间产物累积量增大。中间产物的剧烈波动并没有完全破坏后续的反硝化和产甲烷耦合,是由于厌氧颗粒污泥中的微生物菌群沿纵线呈层次性分布,这种驯化好颗粒污泥的结构能有效地保护中心层厌氧微生物不受NOx--N抑制作用。随着进水的COD负荷增大会导致出水COD的浓度增大和去除率下降;同时随m(COD)/m(NO3--N)的比值的减小,出水COD的浓度减小和去除率增大,表明增大进水NO3--N浓度可以更高效率的去除COD。反应体系中m(COD)/m(NO3--N)的比值为5:1时表现为产甲烷反应停止,由于反硝菌对反应基质充分竞争和反硝化过程的中间产物大量累积都对产甲烷菌产生了严重的抑制作用。综上增大进水NO3--N浓度可以提高COD的去除率,当m(COD)/m(NO3--N)比值小于10:1时,厌氧同时产甲烷反硝化反应脱氮除碳效果更优。由于连续运行的厌氧同时反硝化产甲烷工艺影响因素的复杂性,通过智能算法预测出水水质,将软测量用于污水生化处理的工艺参数或出水指标的检测,可提高废水处理过程的监测控制水平来确保出水水质稳定和污水处理效率。通过遗传算法对BP神经网络模型存在有收敛速度慢,全局搜索能力弱等最终会导致预测结果精度低等固有不足进行优化,建立了基于GA-BP神经网络的出水水质预测模型,提高其的预测精度。GA-BP神经网络软测量模型可更好的实现对厌氧同时反硝化产甲烷过程的出水COD和出水NO3--N浓度的预测,其预测精确度提高,参数指标更优。GA-BP神经网络软测量模型预测出水COD的最大相对误差绝对值为4.99%,均方根误差为2.0451,平均绝对百分比误差为2.3417%,相关系数为0.9134;预测出水NO3--N的最大相对误差绝对值为4.97%,均方根误差为1.9725,平均绝对百分比误差为2.1488%,相关系数为0.9014。(本文来源于《华南理工大学》期刊2018-04-13）
冶青[6]（2018）在《耐冷耐碱好氧反硝化菌脱氮特性及同时硝化反硝化能力研究》一文中研究指出过量使用肥料,大量投放鱼食,不恰当排放生活污水和工业废水等一些人类活动,会导致环境水体中一种或多种氮的积累。而且,环境水体中过量的氮会对水生生物和人类健康造成危害。不同形态的氮造成的影响和危害也不同,铵态氮对鱼类危害严重,特别是肝脏和肾脏;硝酸盐氮破坏鱼类免疫系统,亚硝酸盐氮会导致婴儿高铁血红蛋白症甚至诱发癌症。微生物脱氮因其生长快速、适应性强、脱氮效率高等优点被广泛用于城市污水治理。然而,多数好氧反硝化菌对低温、极端pH、高负荷氮等环境胁迫极其敏感。众多好氧反硝化菌脱氮温度多在15℃及以上,在15℃以下特别是5℃能进行反硝化作用的菌鲜有报道,在强碱性或高浓度氮环境下能高效脱氮的细菌也少有报道。因此,探索和研究具有耐冷、耐碱、耐高负荷氮、能去除多种不同氮源的反硝化细菌对治理极端环境条件的污水具有重要意义。本研究分离纯化的反硝化细菌Y-12,在温度为15℃条件下能快速高效去除亚硝酸盐氮和总氮。经特异性磷脂脂肪酸检测和16S r RNA基因测序,结合形态学观察对目的菌株进行鉴定,将菌株Y-12鉴定为Pseudomonas putida Y-12。在实验室条件下对菌株Y-12的最适脱氮条件进行探究,该菌在以丁二酸钠为碳源、150 r/min、20℃、pH 7.0、接入2.0×10~8 CFU菌体的条件下培养48 h后该菌对亚硝酸盐氮和总氮有最大去除率,分别为100%和81.8%。当温度低至5℃时,菌株Y-12仍能对亚硝酸盐氮和总氮有去除效果,亚硝酸盐氮和总氮去除率分别为33.0%和24.0%。菌株Y-12在酸性环境pH<7时几乎不生长,在碱性环境pH>8时仍有较好的脱氮效果,对亚硝酸盐氮的去除率在99%以上。菌株Y-12对低温环境和碱性环境有较好的耐受性,是一株耐冷耐碱的好氧反硝化菌。在15℃时,对菌株Y-12去除不同种类的浓度单一氮源的脱氮特性和脱氮过程进行了研究。结果表明,菌株Y-12在低温条件下能高效去除低浓度和高浓度的单一氮源。在低浓度单一氮源实验中,菌株Y-12对铵态氮、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的去除率分别为100.0%、99.7%和99.9%,对总氮的去除率分别为46.2%、53.6%和57.7%。在高浓度单一氮源实验中,培养4d后,铵态氮的浓度从208.14 mg/L显着降至2.40 mg/L,硝酸盐氮的浓度从204.66 mg/L降低至54.03 mg/L,亚硝酸盐氮的浓度从199.00 mg/L降至45.49 mg/L,菌株Y-12对铵态氮、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的去除率分别为98.8%、73.6%和77.1%,对总氮的去除率均达32%以上。该菌的平均硝化速率和反硝化速率为2.14 mg NH_4~+-N/L/h和1.57 mg NO_3~--N/L/h或者1.60 mg NO_2~--N/L/h。中间产物的积累很少,没有检测到羟胺态氮,根据检测到的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮,菌株Y-12的异养硝化过程可能是通过NH_4~+→(NH_2OH→)NO_2~-→NO_3~-,好氧反硝化过程可能通过NO_3~-→NO_2~-→NO→N_2O→N_2。配置不同浓度混合氮源的培养基,在15℃下对该菌同时硝化反硝化作用进行探究。结果表明,当培养基中的混合氮源为低浓度时,即5 mg/L铵态氮和5 mg/L硝酸盐氮或5 mg/L铵态氮和5 mg/L亚硝酸盐氮。菌株Y-12对铵态氮以及硝酸盐氮或亚硝酸盐氮均有较高的去除率,对铵态氮都能达到100.0%的去除,对硝酸盐氮的或亚硝酸盐氮的去除率达到90%以上,对总氮的去除率均达50%以上。当培养基中的混合氮源浓度增加,即添加100 mg/L铵态氮和100mg/L硝酸盐氮或100 mg/L铵态氮和100 mg/L亚硝酸盐氮为氮源时,菌株Y-12对铵态氮仍有很高的去除效果,去除率分别达到99.7%以及99.3%,但对硝酸盐氮或亚硝酸盐氮的去除率有所下降,对硝酸盐氮或亚硝酸盐氮的去除率为61.6%或69.5%,对总氮的去除率分别为31.8%和24.7%。菌株Y-12在不同浓度的混合氮源中均表现出了能够同时去除铵态氮以及硝酸盐氮或亚硝酸盐氮的特性,在混合氮源为低浓度时的去除效果最好,即使混合氮源为高浓度时对硝酸盐氮或亚硝酸盐氮的去除率较低,Y-12菌株在低温条件下也能进行同时硝化和反硝化作用,且中间产物积累在较低水平。菌株Y-12能够发挥硝化作用、反硝化作用以及同时硝化反硝化作用,且在其他氮源存在时,Y-12菌株仍能够迅速降低低温水体中高浓度的铵态氮,可作为秋冬季节碱性污水脱氮的候选菌株,对保护我国环境水体及水资源的再生利用有重要意义。(本文来源于《西南大学》期刊2018-04-10）
易娜[7]（2018）在《利用垂直折流内循环生物膜反应器实现同时硝化、反硝化和双加氧反应》一文中研究指出苯甲酸(Benzoic acid,BA)和邻苯二甲酸(Phthalic acid,PA)作为难降解有机物质,也是许多芳香族化合物生物降解的中间产物。因为苯甲酸及其钠盐可以抑制多种微生物体内的呼吸酶的活性,所以被广泛使用在工业生产当中,如食品的抑菌剂和染印的媒染剂等,导致苯甲酸及苯甲酸钠已成为常见的环境污染物。同样,邻苯二甲酸也因为常用作生产邻苯二甲酸酯类(PAEs),所以必然也是工业废水中主要的污染物。同时,氨氮和硝酸氮作为生活污水和部分工业污水的常见污染物,不仅是造成严重的水体富营养化的重要原因,而且氨氮在水体中经过硝化作用会产生亚硝酸盐和硝酸盐,对水体中的动物造成伤害。因此采用有效的处理方法处理苯甲酸、邻苯二甲酸和氨氮,加速其在污水中的降解速度,以避免对生态环境产生危害具有重要的实际意义。目前对于降解有毒难降解物质BA和PA最经济有效的方法是好氧生物降解法,而对于氨氮处理的硝化反硝化反应则分别需要在好氧与缺氧环境中进行。目前对于这几种物质的处理方式还较单一,所以很难在同一个体系中同时去除这叁种污染物,这些限制的条件,促使我们开发新的生物反应器,可以实现同时处理含有难降解有机物与氨氮的废水。本实验利用改进后的垂直直流生物膜反应器,通过控制溶解氧,实现在同一个体系中既有缺氧条件,又有好氧条件,实现同时去除含有难降解有机物与氨氮的废水。此外,利用不同污染物降解顺序的策略,即根据实验研究与反应机理,BA和PA的双加氧反应既可以为氨氮硝化产生的硝酸盐或亚硝酸盐反硝化提供碳源也创造了体系中缺氧的环境,因此应该将难降解有机物在硝化完成后加入到反应器中,使得生物膜反应器能最优化处理这些物质。结果如下:(1)通过改良垂直折流式内循环生物膜反应器(VBBR),可控制表面溶解氧为2.0~4.0mg/L,并且在反应器内实现了需氧的双加氧反应和硝化反应以及缺氧的反硝化反应在同一反应体系中的进行。(2)通过BA单独降解与BA与氨氮同时反应的对比实验中,氨氮可提高生物活性对双加氧反应稍有促进。在好氧与缺氧的BA单独降解对比与加入了硝酸钠进行对照实验中,当反应器中持续好氧状态时不利于反硝化的进行,硝酸盐得不到降解且对双加氧反应也稍有抑制。而在缺氧条件下,虽然反硝化反应条件满足得以顺利完成,但BA降解过于缓慢。(3)在初步试验中投加所有目标污染物除了有机物BA可去除,氨氮与硝酸氮都不能得到有效的去除。继而通过对双加氧反应过程中的DO变化测定,为与反硝化反应结合提供数据理论基础,在不用人工调试的情况下能使反应器出现持续缺氧状态的反应条件。(4)通过调整使双加氧反应与反硝化反应结合的策略,保证硝化反应需要溶解氧的条件满足,使得20mg/L的氨氮,100mg/L的BA都得以在10小时内去除,并经计算符合N平衡。(5)在进一步研究双加氧反应与硝化反硝化反应的最佳混合时间的实验中,选取两者混合时间点分别为0h,3h,5h,得出3h混合的处理效果整体大于0h,而5h混合的处理效果为最佳时间点,能比3h优化,使得所有污染物质基本完全有效去除。(本文来源于《上海师范大学》期刊2018-04-01）
姬保华,万金泉,马邕文,王艳[8]（2017）在《不同碳源对厌氧同时反硝化产甲烷的影响》一文中研究指出选取淀粉、葡萄糖、丙酸钠、乙酸钠4种碳源,在m(COD)∶m(NO_3~--N)=10条件下使用人工配水,采用间歇实验进行厌氧同时反硝化产甲烷的研究。结果显示,丙酸钠作碳源的体系有利于反硝化阶段快速进行,22 h时NO_3~--N去除率最高为95.21%;乙酸钠作碳源的体系有利于产甲烷阶段快速进行,反应结束时COD去除率最高为93.7%。4种碳源均有NO_2~--N和NH_4~+-N中间产物出现,但NO_2~--N含量升高后又迅速降低,并未对反应造成影响。葡萄糖和淀粉为碳源时有少量NO_3~--N被异化为NH_4~+-N。(本文来源于《工业水处理》期刊2017年12期）
王刚[9]（2017）在《基于同时亚硝化/厌氧氨氧化/反硝化（SNAD）技术的污泥消化液脱氮工艺研究》一文中研究指出近年来,以厌氧氨氧化过程为核心的生物脱氮技术已成为低C/N废水处理领域的研究热点。由于厌氧氨氧化细菌倍增时间长(11天),并且对有机物、溶解氧和亚硝氮等环境因素非常敏感,导致了厌氧氨氧化技术存在反应器启动周期长、工业化应用局限性大等问题。针对上述问题,本文以污泥消化液为处理对象,设计以同时亚硝化、厌氧氨氧化和反硝化(SNAD)为核心技术的低能耗旁侧污水处理工艺,启动国内第一个基于SNAD技术的脱氮实际工程,旨在解决厌氧氨氧化技术工业化应用的瓶颈,重点研究厌氧氨氧化过程的快速启动及SNAD 一体式生物脱氮工艺的可行性,并且对SNAD系统的最佳运行条件、微生物菌群变化以及实际工程的启动策略进行详细的研究。取得的创新研究成果包括以下几点:(1)通过实验得出,储存在4℃下的厌氧氨氧化污泥活性恢复速度要比常温储存的污泥快,并且恢复过程中的污泥沉降性、粒径等性状也优于常温储存的污泥。添加了 0.1 g/L氧化石墨烯的污泥活性恢复速度要比未添加的快,并且污泥的颗粒化程度高,沉降性好。(2)通过响应曲面优化法获得了间歇曝气SNAD-MBR工艺的最佳运行条件:进水C/N=0.42-0.55、曝气周期(开/关)=1min/(2.5-3.1)min 和空气流量=0.48-0.51 L/min。在最佳运行条件下,总氮和COD的去除率分别达到92.4%和98.1%,建立了一种适合亚硝化细菌、厌氧氨氧化细菌和反硝化细菌耦合脱氮的反应器型式和运行控制模式。在最佳运行条件下,SNAD系统中厌氧氨氧化过程去除了进水总氮的76.1%,反硝化过程去除了进水总氮的19.0%和进水COD的95.0%。在形成的SNAD颗粒中,菌群的空间分布受DO浓度影响。FISH(fluorescence in suit hybridization)结果显示亚硝化细菌多分布在颗粒外部以便于利用氧气,而厌氧氨氧化细菌和反硝化细菌大都分布在内部厌氧环境。实验中采用自产气+空气混合曝气的方式实现了对系统低DO浓度的控制,同时高强度的曝气减轻了膜污染,使厌氧膜生物反应器能够长周期稳定运行。(3)成功启动了中试亚硝化-厌氧氨氧化反应器,进水为污泥消化液,通过控制DO浓度 0.3-0.8 mg/L、FA(free ammonia)浓度 0.7-8.4 mg/L 以及 FNA(free nitrous acid)浓度0.02-1.0 mg/L可以实现高效的亚硝化过程,为厌氧氨氧化过程提供稳定的进水。在厌氧氨氧化反应器的启动过程中,投加3.5 mg/L的盐酸羟氨可以加快菌种的活性恢复速度。厌氧氨氧化反应器稳定运行至148天,NRR(nitrogen removal rate)达到1.24 kg N/(m3'd),污泥的 SAA(specificANAMMOX activity)达到 1.01 kg N/(m3`d),厌氧氨氧化反应器的比输入功率为0.065-0.097 kW/m3,菌种呈现出良好的颗粒性。从第0天至第120天,厌氧氨氧化污泥中细胞色素c的含量由0.42±0.10增长至5.77±1.00 μmol/g VSS,颗粒污泥中的细胞色素c含量要高于絮状污泥。高通量测序结果显示,中试反应器中厌氧氨氧化污泥的主要种类为Candidatus Brocdia。在进水氮负荷率(NLR)稳定的前提下,采用大流量低浓度(低HRT,低进水氮浓度)的进水方式可以加快反应器中厌氧氨氧化细菌的增殖速度。(4)基于SNAD-MBBR工艺处理污泥消化液的实际工程启动分为两步:第一步,启动亚硝化-厌氧氨氧化串联式脱氮工艺培养厌氧氨氧化污泥;第二步,待培养得到较多的种泥后启动SNAD 一体式脱氮工艺。厌氧氨氧化过程的启动中,将填料在中试厌氧氨氧化反应器内进行预挂膜后再接种至实际工程反应池中有助于厌氧氨氧化阶段的快速启动及菌种富集,以硝化污泥和厌氧氨氧化污泥作为种泥可以成功地启动厌氧氨氧化过程,并且脱氮性能良好。根据厌氧氨氧化池中的污泥量,逐渐混合SNAD池1的亚硝化污泥与SNAD池2的厌氧氨氧化污泥,启动SNAD 一体式脱氮工艺。经过2个月的调试,SNAD池1和池2的总氮去除率分别达到68%和71%,COD去除率分别达到55%和60%。高通量测序结果显示SNAD池中同时检测到了亚硝化细菌、厌氧氨氧化细菌和反硝化细菌的存在,表明SNAD工艺启动成功。另外,测得反应器池中的厌氧氨氧化细菌主要以Candidatus Brocadia为主。(本文来源于《大连理工大学》期刊2017-10-01）
陈云[10]（2017）在《纳米ZnO对反硝化同时甲烷化体系的影响及数学模拟》一文中研究指出纳米ZnO作为一种重要的工程纳米材料,广泛应用于医疗、光电学、橡胶、陶瓷、化妆品、纺织品、食品卫生、水体修复、农业畜牧业等行业。但纳米ZnO在这些行业中的生产、运输、使用及处理处置过程中,不可避免地进入城市污水管网系统,必然对生物处理系统产生潜在威胁。反硝化同时甲烷化(SDM)体系能充分利用废水有机碳源,实现生物脱氮的同时回收能源(CH4),优化废水处理工艺,降低处理成本,对废水处理的意义重大。本文主要以SDM体系为研究对象,研究不同浓度的纳米ZnO在该体系中短期和长期暴露的影响作用及其迁移转化过程,完善纳米ZnO的毒性数据。基于颗粒碰撞理论和ADMl模型,构建纳米ZnO离子释放模型、ADM1和SDM耦合的扩展模型,模拟纳米ZnO的溶解和吸附过程,以及对各功能微生物抑制过程。具体研究结果如下:纳米ZnO离子释放模型合理地模拟如下过程:①纳米ZnO的溶解释放可溶性Zn2+;②悬浮纳米ZnO和可溶性Zn2+被颗粒污泥所吸附;③纳米ZnO和Zn2+对颗粒污泥的抑制作用。相应的动力学参数成功估计。对于纳米ZnO的浓度50、100、200、400mg/L,得到相应的ka、a、η的估计值。ka的估计值分别为5.48×10-2、3.23×10-2、4.70×10-3、3.59×10-3mg/(g.h);常数 a 估计值分别为 0.5702、0.5356、0.1615、0.0475;的值分别为 0.1699、0.1294、0.0697、0.1252。ADM1扩展模型较好地模拟纳米ZnO对酸化菌和产甲烷菌的抑制过程,相应抑制参数为:KI,su、KI,bu、KI,pro、KI,ac和KI,h2,其估计值分别为0.00051、0.0062、0.0057、0.00935和0.000312 mgZn/L。从实验过程和数学模拟两方面,均表现出纳米ZnO对酸化菌的抑制作用强于甲烷菌。SDM扩展模型成功模拟了纳米ZnO对酸化菌、产甲烷菌和反硝化菌的抑制作用,较好地分析出纳米ZnO对SDM体系的抑制作用,主要表现为底物利用速率的抑制。KI,NO2=0.00007<KI,NO3=0.042;KI,ZnO,bu=0.094<KI,ZnO,pro=0.10<KI,ZnO,ac=4.45,这也证实了 N02-对产甲烷菌的抑制强于N03-,纳米ZnO对酸化菌的抑制作用强于产甲烷菌。纳米ZnO的长期暴露实验表明,UASB反应器运行性能与纳米ZnO的浓度和污泥尺寸有明显相关性。在1.0、5.0、10 mg/L纳米ZnO暴露下,UASB的产甲烷量、COD、挥发性脂肪酸(VFA)等均产生部分抑制作用。随着纳米ZnO暴露浓度增加至50mg/L,产甲烷量和VFA被严重抑制。但在纳米ZnO的整个暴露过程中,产氮气量没有明显影响,表现了纳米ZnO对反硝化菌的抑制较弱。相比小尺寸颗粒污泥(<2mm),大尺寸颗粒污泥(≥2mm)表现出更强的抵御毒性冲击的能力。但在50 mg/L纳米ZnO暴露下,颗粒的污泥结构均严重破坏,生化过程也被严重抑制,表现了颗粒污泥抵御纳米ZnO毒性冲击的能力是有限的。此外,傅里叶红外(FTIR)、叁维荧光(EEM)、扫描电镜(SEM)等对胞外聚合物(EPS)进行光谱分析,松散型胞外聚合物(LB-EPS)和紧密型胞内聚合物(TB-EPS)的荧光峰及羟基、C-H基、N-H基等官能团的特征锋位置及强度发生明显变化,表现了纳米ZnO对颗粒污泥产生不同的抑制效应。(本文来源于《安徽大学》期刊2017-06-01）
同时硝化反硝化论文开题报告
（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：
近年来,国内外把能量中和(Energy neutral)或能量盈余(Energy positive)作为未来污水处理的重要指标。其主要思路是通过回收污水中的有机碳源(COD),将其转化为甲烷后结合低能耗技术进行生物脱氮。亚硝化/厌氧氨氧化/反硝化(SNAD)-固定生物膜/活性污泥(IFAS)工艺具有同时脱氮除碳、占地面积小和工艺流程简明等优势,被列为未来污水生物脱氮的重要工艺。本文研究目的是通过发展一项瘤胃液预处理藻类厌氧发酵结合SNAD-光生物反应器(PBR)耦合工艺处理污泥消化液强化产能技术,旨在实现生物脱氮除碳除磷的同时降低能耗,利用瘤胃液预处理及与消化污泥共发酵藻类与剩余污泥回收有机碳能的同时增加产能,为能量自给污水处理提供一种新思路和新工艺。首先,本研究以藻类培养过程中的生长代谢特性为立足点,考察了藻类PBR处理实际污泥消化液过程中不同影响条件对藻类氮磷去除率的影响。通过Box-Behnken Design(BBD)响应曲面法优化结果表明磷浓度为40 mg/L,CO2曝气浓度为2.6%,光强11847 lx条件下NH4+-N最大去除率的预测值为29.9%。进一步通过Central Composite Rotatable Design(CCRD)响应曲面法优化,结果表明光强为11220 lx,CO2曝气浓度为4.44%条件下NH4+-N去除率的预测值为18.6%。在最优条件下不同初始NH4+-N浓度对NH4/-N去除率影响呈正相关关系,NH4+-N去除效率的动力学常数及饱和系数分别为0.72 d-1和-7.65 mg/L。以稀释后的实际污泥消化液作为进水,藻类PBR运行最佳HRT为4 d,收获间隔为2d。在最佳条件下TN去除率和去除负荷分别保持在68.7-71.8%和27.8-38.2 mg/L·d,总磷去除率以及去除负荷分别为72.5-82.8%和3.9-5.2 mg/L-d。其次,在藻类PBR基础上启动运行SNAD-PBR耦合工艺并对其长期运行效果进行了研究。在最佳条件(HRT为1+4 d时,进水NH4+-N浓度为400 mg/L以及回流比为1:3)下SNAD-PBR工艺对TN、TP及COD的最大去除率分别达到90.2%、100.0%及70.5%。当回流比为1:3时,较低的C/N和较高的氮磷去除率表明此时反应器内厌氧氨氧化细菌的活性不会被异养反硝化菌所抑制。在SNAD-PBR耦合工艺中,SEM和FISH结果表明亚硝化细菌、厌氧氨氧化细菌和反硝化细菌存在于SNAD系统内。菌群特性活性分析结果表明亚硝化过程主要发生在悬浮污泥中,厌氧氨氧化与反硝化过程主要发生在生物膜上。高通量测序分析结果表明引入回流系统后新环境更适合于Candidatus Brocadia,在SNAD-PBR工艺中可能存在两种不同的脱氮途径,即生物膜上的脱氮过程主要由Candidatus Kenenni 和Denitratisoma完成,而悬浮污泥中的脱氮过程则由Nitrosomonas、Nitrospira、Candidatus Brocadia和Denitratisoma共同完成。针对绿藻细胞壁结构中主要成分纤维素的存在导致厌氧发酵产甲烷能力不足的问题,本研究通过批次实验探究了瘤胃液预处理及与厌氧消化污泥共发酵手段对藻类厌氧发酵性能的影响。结果表明,瘤胃液的引入提高了藻类厌氧发酵的水解率但过高的瘤胃液接种比会抑制乙酸及丙酸的消耗。与厌氧消化污泥单独发酵相比,瘤胃液预处理和共发酵手段都提高了藻类厌氧发酵的生化产甲烷潜力。此外,在预处理时间48 h,接种比10%(w/v)条件下累计产甲烷量达到最高,动力学参数k与BO值分别为0.44和130.1 L CH4/kg VS。微生物群落分析表明,随着瘤胃液预处理时间增加产酸菌属Ruminococcaceae与产甲烷菌属Methanobrevbacter相对丰度先增加后逐渐降低,表明过长的预处理时间反而会抑制菌群内活性。除此之外,瘤胃液不仅可以通过预处理手段来促进细胞壁降解,而且在厌氧发酵过程中也可与厌氧消化污泥共同作用,从而提高了发酵过程产甲烷潜力。在之前研究的基础上,通过批次实验探究了经过瘤胃液预处理并与厌氧消化污泥作为接种物,在不同底物混合比以及初始pH条件下对藻类与剩余污泥(WAS)混合发酵性能的影响。结果表明,瘤胃液的引入有利于混合发酵中累计产甲烷量的提高且藻类增长量优于剩余污泥。污泥混合比在50-100%间是藻类与剩余污泥混合发酵最佳范围,在此阶段累计产甲烷量以及系统对底物的分解、利用效率差别小。pH过高或过低都不利于瘤胃液预处理及与厌氧消化污泥作为接种物对藻类与剩余污泥混合发酵过程的进行。微生物群落分析表明pH为8.1时,Sporanaerobacter、Ruminococcaceae以及Ruminococcus是厌氧发酵过程叁种主要的产酸菌属,此时累计产甲烷量达到最大值,k与BO值分别为0.31与166.5 L CH4/kg VS。通过CCRD响应曲面法优化结果表明影响因子的主效应主次顺序为:剩余污泥底物混合比>pH。此外,在剩余污泥底物混合比>50%,9>pH>8.7范围内,TVFA与累计产甲烷量值与剩余污泥单独发酵相比差值不明显。最后,本研究以小试实验为基础,对瘤胃液预处理藻类发酵结合SNAD-PBR耦合工艺的放大实际投产进行了简单的工艺流程设计、能耗分析及运行成本估算,为需要提标改造的污水处理厂提供一定的参考。以大连夏家河污泥处理厂的水质水量为设计参数以及SNAD-MBBR工艺为对比,得出SNAD-PBR工艺吨水能耗约为2.55 kWh/m3,吨水运行费用约为2.23元/m3,其经济效益与环境效益非常显着。通过瘤胃液预处理藻类厌氧发酵结合SNAD-PBR耦合工艺回收污水中能量(CH4)并优化各处理单元运行,产能/耗能比为1.05,实现完全的能量中和运行目标。
（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。
同时硝化反硝化论文参考文献
[1].向书迪,冶青,冯密,李振轮.一株耐冷好氧反硝化菌的同时硝化反硝化特性[J].农业生物技术学报.2019
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[3].李耀东.好氧反硝化菌Pseudomonassp.BN5同时去除苯酚与硝态氮的特性研究[D].太原理工大学.2019
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