导读:本文包含了脱氮机理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:脱氮,碳源,生物,基质,系统,微生物,土壤。
脱氮机理论文文献综述
于鲁冀,程璐璐,彭赵旭,李廷梅,范鹏宇[1]（2019）在《缓释碳源净水基质吸附-生物协同脱氮的机理研究》一文中研究指出以聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)、玉米芯(Y)为原料制备了PVA-SA(基质Ⅰ)和PVA-SA-Y(基质Ⅱ),研究了缓释碳源净水基质的释碳性能、吸附性能、脱氮性能及机理。结果表明,基质Ⅰ、基质Ⅱ的释碳量分别为0.30～1.00、0.30～1.60mg/g,平衡吸附量分别为0.317 8、0.907 9mg/g,总氮平均去除率分别为10.90%、32.40%,Y疏松多孔的结构特征是提高基质Ⅱ吸附、脱氮性能的关键,高通量测序结果表明基质Ⅱ中脱氮单胞菌属(Denitratisoma)、食酸菌属(Acidovorax)等与反硝化顺利进行相关的菌种比例较高。基于脱氮过程中COD、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮浓度的变化情况,提出了缺氧条件下基质的脱氮模型。根据模型计算,基质Ⅱ通过同化和反硝化削减的COD量与基质Ⅰ相似,通过吸附途径削减的氨氮比基质Ⅰ高11.2百分点,通过反硝化作用去除的硝酸盐氮比基质Ⅰ高43.0百分点。(本文来源于《环境污染与防治》期刊2019年10期）
陈亚松[2]（2019）在《综合污水处理厂深度脱氮的优化运行与微生态机理研究》一文中研究指出城镇污水高标准的排放是经济社会发展的必然需求,特别是对于总氮(TN)排放标准日趋严格,在一些重点流域和地区,均颁布了更加严格的地方排放标准。综合污水处理厂(WWTP)因通常含有大量工业废水,造成其深度脱氮更加困难。随着严格排放标准的颁布和实施,许多污水处理厂都面临着提标改造,目前主流的改造措施增加叁级生物脱氮处理,大幅增加了投资及运行成本。A2/O+A/O的双缺氧强化脱氮工艺,已应用于宜兴综合污水处理厂(YXWTP,7.5万吨/天),但仍未充分发挥其脱氮的效率,仍存在较大的优化空间。本研究以实际运行的YXWTP为对象,通过全过程诊断分析和中试调控研究,识别出A2/O+A/O工艺深度脱氮的限制因素和潜力空间。借助于新一代高通量测序技术和宏基因组学研究,从微观层面全面揭示其微生态特征和机理,为工艺的优化调控提供理论支撑。针对综合污水C/N、B/C低的特征,水解酸化能有效改善其碳源结构提高B/C比,有利于反硝化脱氮。水解酸化污泥中高丰度的硫酸盐还原菌(SRB)(16.82%-18.26%),有利于后续生化单元中硫自养反硝化反应的发生。YXWTP的全流程诊断结果表明,Nitrospira、Nitrosomonas在不同时期均成为优势AOB和NOB菌,amoA基因的高效表达(mRNA/DNA=0.43-1.43),保证了硝化反应完全,NH4+-N平均去除率达到99%,硝化反应不是影响脱氮的限制因素。四个潜在的反硝化单元中,前缺氧区(PRAN)和厌氧区(ANA)针对回流污泥的反硝化反应完全,ANA区末端NO3--N平均浓度为0.33mg/L,缺氧区(AN)对TN去除率的贡献影响最大(55.7%-60.8%),挖掘后缺氧区(POAN)的反硝化潜能是实现深度脱氮的重要途径。不同功能单元之间的微生物群落总体相似,但其反硝化基因表达活性不同,AN单元中narG基因的表达显着高于PRAN和POAN单元,证明了其脱氮贡献影响大。不同时期的微生物变化导致了不同的脱氮效果,1月的微生物群落的多样性和OUT显着高于8月份,反硝化菌以Dechloromonas、Comamonadaceae、Thauera等异养菌为优势菌,导致1月的TN去除率(78.8%)明显高于8月(70.8%)。11月样本中,证实了 YXWTP混合营养反硝化的存在,硫自养菌Thiobacilus成为排名第叁的绝对优势菌(5.61%),也存在高丰度的异养反硝化菌Dechloromonas(2.35%)。宏基因组学检测到反硝化基因narG主要分布在Thiobacillus和Decholormonas中,qPCR分析表明与氮去除相关的功能基因得到积极的表达,表达活性的顺序为:nirS>narG>norB>napA>nriK>nosZ,基因nirS的丰度和表达均显着高于nirK,证实nirS是NO2--N还原的关键参与者。基于全流程诊断和中试优化试验,提出了深度脱氮的关键控制因子和优化策略。实际应用结果表明,通过优化控制策略并在POAN区投加碳源(20mg/L),出水TN浓度为1.06-5.8mg/L(平均值3.6mg/L),平均去除率高达89.1%,直接运行成本增加0.07元/吨。投加碳源改变了微生态系统的生态位,反硝化菌的优势种群和生长速率发生变化,抑制了自养反硝化菌的生长,如Thiobacillus等硫自养反硝化菌消失,大幅提高了适宜乙酸的反硝化菌丰度,如Chromatiaceae_Uncultured(3.1%)、Thauera(2.5%)、Hyphomicrobium(1.8%)成为优势菌。(本文来源于《南京大学》期刊2019-08-01）
孔志远[3]（2019）在《厌氧氨氧化微生物燃料电池同步脱氮产电性能及机理研究》一文中研究指出氮素的严重富集和有机碳源的缺乏是我国污水脱氮的主要障碍。厌氧氨氧化(Anaerobic ammonium oxidation,Anammox)工艺将氨(NH4+)和亚硝酸盐(N02-)在厌氧条件下直接转化为氮气(N2),缩减曝气和外部碳源需求,成为近十年来新兴的脱氮技术。然而,Anammox工艺中生成的硝酸盐限制其总氮脱除效率。微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)利用产电微生物作为阳极生物催化剂,对废水中的污染物进行分解并同步发电。研制厌氧氨氧化微生物燃料电池有利于实现深度脱氮和能源回收,符合废水脱氮技术的发展趋势。本研究创建厌氧氨氧化微生物燃料电池(ANAMMOX-MFC),对装置脱氮产电性能及工作机理进行了探究,并深入考察加入后续碳源对系统脱氮产电性能及菌群结构的影响。主要结果和结论如下:(1)创建ANAMMOX-MFC,序批式运行(HRT 24h)。启动阶段氮脱除率在67%～97%间波动,电压从392 mV下降至57 mV;运行48天装置稳定后开展实验,脱氮率稳定在95%以上,电压在21～62 mV间波动;运行65天观测到后期电压升高现象。长期放电实验表明电压持续升高并逐渐稳定,气相色谱(Gas chromatography,GC)测试表明阳极液内含有挥发性脂肪酸,证实阳极生物膜水解产酸导致后期电压升高。(2)进水COD浓度小于100 mg·L~(-1)可以促进反硝化,提升脱氮效果,进水COD浓度超过100 mg.L~(-1)则会抑制厌氧氨氧化过程,脱氮效果变差。增加进水COD浓度(100～150 mg.L~(-1))未观测到输出电压上升,即不促进产电。(3)后续碳源添加对ANAMMOX-MFC脱氮产电性能有促进作用。未添加后续碳源,系统(COD/N～0.65)出水总氮≤5.6 mg.L~(-1),TN去除率95%,最大功率密度0.01 Wm~(-3);运行12h,添加100 mg COD/L乙酸钠作为后续碳源,系统(COD/N～1.5)出水总氮≤1.0 mg.L~(-1),TN去除率99%,最大功率密度1.41 Wm~(-3)。后续碳源浓度对ANAMMOX-MFC产电有影响,COD≤20 mg·L~(-1)对产电无促进作用,COD>40 mg·L~(-1)可促进产电,COD>80 mg·L~(-1)可进一步强化产电。(4)周期批实验表明,厌氧氨氧化和反硝化在运行周期的前半段同步耦合脱氮,即后续碳源不直接参与脱氮过程,仅参与产电过程,出水中不含硝氮,解决了厌氧氨氧化系统中硝氮残留问题。后续碳源作为异养产电菌的底物,激活异养产电菌活性,提高系统输出功率,其功能为ANAMMOX-MFC高产电的“控制开关”。(5)16s rRNA高通量测序检测了阳极生物膜上的微生物群落,添加后续碳源,假单胞菌(Pseudomonas)取代了丛毛单胞菌(Comamonas)后成为潜在的产电菌,厌氧氨氧化菌(Candidatus Brocadia)丰度降低。本研究证明了低碳氮比下耦合型生物阳极室中实现厌氧氨氧化同步反硝化的可行性,并提供了一种产电优化策略。这些研究将拓宽人们对厌氧氨氧化菌与异养细菌相互作用的认识,为ANAMMOX-MFC废水处理工艺的科学设计和运行奠定基础。(本文来源于《内蒙古大学》期刊2019-05-31）
丁越[4]（2019）在《复合填料渗滤系统污水处理效果及其脱氮机理研究》一文中研究指出为了提高传统的地下渗滤系统对氮污染物去除效果的影响,本研究以煤渣、干化污泥为填料,构建了1~#(煤渣-生物基质)、2~#(煤渣-生物基质)和3~#(煤渣)叁套改良装置。其中,1~#、2~#和3~#装置煤渣粒径范围分别为d<3 mm、d<2 mm和d<3 mm,意在改变煤渣颗粒级配和添加生物基质来强化系统的脱氮效果,并分析复合填料渗滤系统的脱氮机理。主要研究结果如下:(1)试验筛选出四种不同的填料,它们分别是土壤、煤渣(d<2 mm)、煤渣(d<3mm)、生物基质(d<3 mm),其渗透系数分别为0.87、115.68、62.86、44.61 cm/h,有机质含量分别为0.50%、0.85%、0.95%、4.50%,主要颗粒粒径分别分布在1.000~3.000 mm、0.075~1.430 mm、0.075~1.430mm、0.150~3.000 mm,其对氨氮吸附量分别为0.097、0.156、0.145、0.082 mg/g。(2)在水力负荷为10 cm/d下运行时,以乙酸钠和葡萄糖为碳源,研究不同碳源对叁装置脱氮效果的影响。当乙酸钠为碳源时,1~#、2~#、3~#叁套装置对NH_4~+-N平均去除率分别为96.54%、97.86%和93.68%,对TN平均去除率分别为35.35%、31.40%和35.56%;当碳源为葡萄糖时,1~#、2~#、3~#叁套装置对NH_4~+-N平均去除率分别为94.25%、94.85%和94.66%对TN平均去除率分别为54.47%、50.42%和53.21%。(3)在10 cm/d和15 cm/d水力负荷下运行,研究水力负荷对叁套装置中去除氮污染物的影响。当水力负荷为10 cm/d时,1~#、2~#、3~#叁套装置对NH_4~+-N平均去除率分别为94.25%、94.85%和94.66%,对TN平均去除率分别为54.47%、50.42%和53.21%。当水力负荷为15 cm/d时,1~#、2~#和3~#装置中的氨氮平均去除率分别为92.29%、90.45%和93.45%,对TN平均去除率为72.49%、59.88%和42.77%。叁套装置在水力负荷为15 cm/d时脱氮效果存在明显差异,确认15 cm/d为后续机理研究的水力负荷。(4)在沿程的氮污染物去除过程中,1~#、2~#、3~#装置主要去除氨氮的范围是在层高20~60cm处,TN的去除范围则在层高60~80 cm处完成。其中2~#装置的煤渣粒径分布较为均匀(K_(80)=10),添加生物基质,装置中的硝酸盐还原酶(NAR)、亚硝酸盐氮(NIR)活性和硝化-反硝化作用强度均有所提升,TN去除率为71.79%,脱氮效果较好。此外,NIR的活性与TN去除率相关性显着且正相关,NIR活性可作为是评价TN的去除效果的指标之一。(本文来源于《江西理工大学》期刊2019-05-01）
王涯涛[5]（2019）在《好氧颗粒污泥基质代谢机理及Graphene Oxide对脱氮除磷性能的影响研究》一文中研究指出好氧颗粒污泥因为结构密实、沉降性能良好、生物相丰富、抗冲击负荷强等优势广泛应用于工业废水及市政污水的处理。然而,日渐严重的氮磷污染问题迫使我们探索一条高效脱氮除磷的方法,为此,深入分析好氧颗粒污泥脱氮除磷基质代谢机理可以从微观的角度提供理论支持。此外,氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)在各行业的广泛使用会不可避免的影响污水处理中功能微生物活性,本课题利用GO材料包埋好氧颗粒污泥探索性研究了GO对生物脱氮除磷过程的影响。主要结果如下:(1)以乙酸钠为碳源培养的成熟好氧颗粒污泥呈黄棕色的边缘规则的球形,结构密实、轮廓清晰,污泥表面及孔隙中活跃着较多的丝状菌、钟虫、累枝虫等原生、后生动物;颗粒污泥表面裂缝、褶皱和凹坑中分布着大量球菌,并且有一些丝状菌交联在球菌和球状结构周围的大量空隙中,颗粒污泥表层主要分布着一些短杆菌;颗粒污泥SVI值维持在10 mL/g左右,沉降性能良好。(2)长期运行(500 d)的成熟的好氧颗粒污泥反应器对CODcr、N、P的去除率分别为85.34%、98.54%及94.64%,具有良好的去污效果。(3)好氧颗粒污泥中胞外聚合物(EPS)在颗粒化过程中多糖(PS)基本维持在30 mg/g VSS不变,但蛋白质(PN)随着颗粒逐渐成熟升高,成熟的颗粒污泥中PN含量可达170 mg/g VSS左右,占EPS总量的70%左右。污泥中胞内磷及EPS中磷的主要存在形态均为正磷(Ortho-P)和聚磷(polyP),且86.70%为胞内磷。EPS不仅作为污泥胞内及水环境中物质传输的缓存区,也参与了生物聚磷过程。(4)成熟的脱氮除磷颗粒污泥系统中微生物种群丰富,其中拟杆菌门(Bactaroidetes)、变形菌门(Proteobacteria)是颗粒污泥中的优势菌门,相对丰度分别为38.93%、34.29%。(5)乙酸钠等碳源物质在厌氧阶段被颗粒污泥中功能微生物快速吸收以PHB和糖原等形式存储,两者在整个反应周期中互为储能物质。(6)GO(0.06 g/L)完全附着于颗粒污泥表面,促进硝化反应中氨氧化细菌(AOB)及亚硝酸盐氧化菌(NOB)的生物活性并刺激其产生更多的EPS,但0.06 g/L GO明显削弱了PAOs的活性并抑制此过程中EPS分泌。(本文来源于《武汉科技大学》期刊2019-05-01）
林而舒[6]（2019）在《芽孢杆菌Bacillus sp.K5脱氮性能和相应机理探究》一文中研究指出近年来,随着工业、农业和养殖业的迅速发展,水体中的含氮物质不断累积升高,严重破环自然环境和威胁人体健康,因此“如何有效脱除水体中的含氮物质”这一课题受到越来越广泛的关注。本研究以大型生物反应器中分离得到的芽孢杆菌K5(Bacillus sp.K5)为实验菌株,探究了该菌株脱氮性能,并对其脱氮途径进行初步揭示。最后,将芽孢杆菌K5包埋成海藻酸钠-活性炭固定化小球处理含氮废水,以期为芽孢杆菌K5的实际废水治理应用打下坚实的理论基础。本研究得到如下结果:首先,通过探究碳源、C/N比、氮源初始浓度和pH等因素对芽孢杆菌K5脱氮效率的影响,对其脱氮效率进行评价。结果表明:(1)K5菌株在脱氮过程中几乎不累积亚硝酸盐或产生硝酸盐,说明其具有良好的实际应用前景;(2)K5菌株在脱氮过程中,柠檬酸钠为最适碳源,而最适C/N比和最适pH分别为15和7.5,并能完全消耗较高浓度的氨氮(87 mg/L)或亚硝氮(60 mg/L),说明该菌株具有较强的硝化和反硝化性能。其次,通过~(15)N标记的同位素示踪实验检测到芽孢杆菌K5在脱氮过程中产生了同步硝化反硝化过程中的重要中间产物羟胺和亚硝酸盐。接着,通过分离纯化的方法从K5菌株中分离得到了同步硝化反硝化过程中的关键酶(羟胺氧化酶和亚硝酸还原酶),分子量大小分别为71.8 KDa和47 KDa。依据同位素和酶学性质分析,推测出K5菌株存在的脱氮途径为:氨氮在氨单加氧酶的作用下形成羟胺,再通过羟胺氧化酶形成亚硝酸盐,接着又在亚硝酸还原酶作用下逐步生成气态产物。最后,将芽孢杆菌K5制作成为海藻酸钠-活性炭固定化小球,探究固定化K5处理实际猪舍废水(RPW)和亚硝氮模拟废水的间歇和连续脱除能力。在固定床中172.46 mg/L氨氮和210 mg/L总氮能被连续脱除,且脱除效率一直保持90%以上;而且以固定化K5为填料的固定化生物反应器还能处理高浓度人工亚硝氮废水,其中最高可达95.85 mg/L的亚硝氮也能被完全去除,说明固定化芽孢杆菌K5具有良好的含氮废水的处理应用前景。(本文来源于《福建农林大学》期刊2019-04-01）
王珍琼[7]（2019）在《EAM-MFC生物阴极反硝化机理及SND脱氮性能优化研究》一文中研究指出导电膜曝气微生物燃料电池(EAM-MFC)将膜曝气生物反应器(MABR)与微生物燃料电池(MFC)耦合,是一种新型的废水脱氮和能源回收工艺,但是其脱氮效果通常会受到氧气的限制。本研究以生物阴极的反硝化过程为切入点,通过控制不同氧浓度,在分析单反硝化过程的脱氮性能、评估有效电子利用效率、探究生物种群在反硝化生物膜中的演替规律的基础上,揭开了双电子受体EAM生物阴极反硝化机理,进而优化了EAM-MFC阴极同步硝化反硝化(SND)过程的供氧浓度。在EAM-MFC反硝化生物阴极脱氮过程,电化学分析表明,在无曝气时反硝化和有效电子利用效率基本接近100%。控制不同的氧浓度,反硝化效率随着氧浓度的增加而减小,在0.15mg/L表现出80.07%的最佳脱氮效果,同时反硝化电子利用效率达到最大为76.33%,表明低供氧条件下N03-N 比氧气优先使用阴极电极电子。16S rRNA高通量测序显示,增大氧浓度,TM7和Psedomonas等反硝化菌属被Thauera和Bacteraides等菌属主要的氧还原细菌代替。荧光原位杂交杂交(FISH)表明,功能型微生物菌群随着氧浓度的改变,在生物膜分布位置发生了演替。0.15mg/L氧浓度时达到最大的反硝化电子效率和脱氮效果的内在原因在于低氧浓度条件下反硝化菌属生长在EAM电极的碳纤维表面,生物膜与EAM电极的相对位置决定了单反硝化阴极电子分配规律。在EAM-MFC阴极SND过程,电化学分析表明,随着氧浓度的增加,NH3-N的去除效率逐渐增大,氧浓度为0.45mg/L时达到最大78.43%,但TN去除率呈现出先增加后减小的趋势,在氧浓度0.30mg/L时达到最优62.43%的脱氮效果,此时的有效电子利用效率达到最高为80.68%。生物菌群分析表明,在0.30mg/L最优曝气条件下,Nitrosomonas、Nitrosococcus和Nitrosospira等AOB菌属的相对丰富度高于Sphingomonas、Bcidovorax和Bacteroides等氧还原菌属。与单阴极反硝化相比,氧气参与氨氧化过程是改变阴极电子分配规律主要原因。本研究为削弱氧气在双电子受体生物阴极的电子竞争作用,进一步阐明EAM-MFC阴极SND机制提供了理论依据。(本文来源于《天津工业大学》期刊2019-03-01）
李丹,王欣泽,沈剑,封吉猛,仝欣楠[8]（2019）在《分流两段式土壤渗滤系统脱氮效果及机理研究》一文中研究指出为解决传统土壤渗滤系统占地面积过大的问题,采用多级土壤渗滤系统和地下渗滤系统组合的新型两段式污水处理工艺,研究了在高水力负荷0.3m/d条件下分流比对其脱氮效果的影响,并通过实时定量PCR技术对不同层级的脱氮功能基因数量进行检测,进一步探究该系统中微生物脱氮机理.水质监测结果表明,分流措施可以显着提高两段式土壤渗滤系统在高负荷下的脱氮能力,当分流比为1:2时系统污染物去除能力最佳,对化学需氧量(COD)、总磷(TP)、氨氮(NH_4~+-N)、总氮(TN)的平均去除率分别达到91.16%、96.91%、72.11%和72.27%.脱氮功能基因丰度分析结果表明,多级土壤渗滤系统中的硝化及厌氧氨氧化和地下渗滤系统中的硝化反硝化的耦合作用是该工艺微生物脱氮的主要途径.(本文来源于《中国环境科学》期刊2019年02期）
王一冰[9]（2019）在《乙醇外碳源驱动新型生物脱氮除磷工艺对营养盐的去除及其机理探究》一文中研究指出为了探究乙醇外碳源驱动新型好氧/厌氧/好氧/延长闲置(O/A/O/EI)工艺生物脱氮除磷的可行性,以实际废水为研究对象,建立序批式反应器,探究了乙醇外碳源驱动下O/A/O/EI工艺中间代谢产物的变化、微生物种群的相对丰度,并阐明了乙醇外碳源驱动O/A/O/EI工艺生物除磷的机理。实验结果表明:乙醇可作为外碳源强化生物脱氮除磷,且出水ρ(TN)和ρ(TP)分别为1.2～1.6,0.2～0.6 mg/L,脱氮和除磷效率分别为91.2%～92.5%和92.4%～93.6%;内聚物聚羟基脂肪酸酯的最大含量为2.4 mmol/g(挥发性悬浮物),而糖原质的含量为2.7 mmol/g;荧光原位杂交技术显示乙醇驱动下PAO和GAO的相对丰度分别为39%和8%。乙醇可作为廉价碳源强化新型反应器O/A/O/EI生物脱氮除磷。(本文来源于《环境工程》期刊2019年01期）
朱文婷,刘楹楹,丁闯,于淼,刘金根[10]（2019）在《3种新型生态净化材料的脱氮效率及机理分析》一文中研究指出通过野外现场实验,对比生物绳(B-R)、生物毡(B-B)和碳素纤维生态草(B-G) 3种新型生态净化材料在不同温度下的氮素净化能力,并通过高通量测序分析材料表面微生物群落结构,进而探讨其脱氮机理。结果表明:所选择的3种材料在不同温度下均能显着降低水体中氮素浓度,其净化能力由高到低依次为生物绳>生态草>生物毡。生物绳和生态草表面富集的生物量更多,且生态草(夏19. 07%,冬18. 64%)和生物绳(夏18. 87%,冬18. 16%)表面功能属的相对丰度要高于生物毡(夏12. 45%,冬15. 17%)。在材料表面起脱氮作用的功能属主要包括Nitrospira、Flavobacterium、Acidovorax、Pseudomonas,Hydrogenophaga等。(本文来源于《环境工程》期刊2019年06期）
脱氮机理论文开题报告
（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：
城镇污水高标准的排放是经济社会发展的必然需求,特别是对于总氮(TN)排放标准日趋严格,在一些重点流域和地区,均颁布了更加严格的地方排放标准。综合污水处理厂(WWTP)因通常含有大量工业废水,造成其深度脱氮更加困难。随着严格排放标准的颁布和实施,许多污水处理厂都面临着提标改造,目前主流的改造措施增加叁级生物脱氮处理,大幅增加了投资及运行成本。A2/O+A/O的双缺氧强化脱氮工艺,已应用于宜兴综合污水处理厂(YXWTP,7.5万吨/天),但仍未充分发挥其脱氮的效率,仍存在较大的优化空间。本研究以实际运行的YXWTP为对象,通过全过程诊断分析和中试调控研究,识别出A2/O+A/O工艺深度脱氮的限制因素和潜力空间。借助于新一代高通量测序技术和宏基因组学研究,从微观层面全面揭示其微生态特征和机理,为工艺的优化调控提供理论支撑。针对综合污水C/N、B/C低的特征,水解酸化能有效改善其碳源结构提高B/C比,有利于反硝化脱氮。水解酸化污泥中高丰度的硫酸盐还原菌(SRB)(16.82%-18.26%),有利于后续生化单元中硫自养反硝化反应的发生。YXWTP的全流程诊断结果表明,Nitrospira、Nitrosomonas在不同时期均成为优势AOB和NOB菌,amoA基因的高效表达(mRNA/DNA=0.43-1.43),保证了硝化反应完全,NH4+-N平均去除率达到99%,硝化反应不是影响脱氮的限制因素。四个潜在的反硝化单元中,前缺氧区(PRAN)和厌氧区(ANA)针对回流污泥的反硝化反应完全,ANA区末端NO3--N平均浓度为0.33mg/L,缺氧区(AN)对TN去除率的贡献影响最大(55.7%-60.8%),挖掘后缺氧区(POAN)的反硝化潜能是实现深度脱氮的重要途径。不同功能单元之间的微生物群落总体相似,但其反硝化基因表达活性不同,AN单元中narG基因的表达显着高于PRAN和POAN单元,证明了其脱氮贡献影响大。不同时期的微生物变化导致了不同的脱氮效果,1月的微生物群落的多样性和OUT显着高于8月份,反硝化菌以Dechloromonas、Comamonadaceae、Thauera等异养菌为优势菌,导致1月的TN去除率(78.8%)明显高于8月(70.8%)。11月样本中,证实了 YXWTP混合营养反硝化的存在,硫自养菌Thiobacilus成为排名第叁的绝对优势菌(5.61%),也存在高丰度的异养反硝化菌Dechloromonas(2.35%)。宏基因组学检测到反硝化基因narG主要分布在Thiobacillus和Decholormonas中,qPCR分析表明与氮去除相关的功能基因得到积极的表达,表达活性的顺序为:nirS>narG>norB>napA>nriK>nosZ,基因nirS的丰度和表达均显着高于nirK,证实nirS是NO2--N还原的关键参与者。基于全流程诊断和中试优化试验,提出了深度脱氮的关键控制因子和优化策略。实际应用结果表明,通过优化控制策略并在POAN区投加碳源(20mg/L),出水TN浓度为1.06-5.8mg/L(平均值3.6mg/L),平均去除率高达89.1%,直接运行成本增加0.07元/吨。投加碳源改变了微生态系统的生态位,反硝化菌的优势种群和生长速率发生变化,抑制了自养反硝化菌的生长,如Thiobacillus等硫自养反硝化菌消失,大幅提高了适宜乙酸的反硝化菌丰度,如Chromatiaceae_Uncultured(3.1%)、Thauera(2.5%)、Hyphomicrobium(1.8%)成为优势菌。
（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。
脱氮机理论文参考文献
[1].于鲁冀,程璐璐,彭赵旭,李廷梅,范鹏宇.缓释碳源净水基质吸附-生物协同脱氮的机理研究[J].环境污染与防治.2019
[2].陈亚松.综合污水处理厂深度脱氮的优化运行与微生态机理研究[D].南京大学.2019
[3].孔志远.厌氧氨氧化微生物燃料电池同步脱氮产电性能及机理研究[D].内蒙古大学.2019
[4].丁越.复合填料渗滤系统污水处理效果及其脱氮机理研究[D].江西理工大学.2019
[5].王涯涛.好氧颗粒污泥基质代谢机理及GrapheneOxide对脱氮除磷性能的影响研究[D].武汉科技大学.2019
[6].林而舒.芽孢杆菌Bacillussp.K5脱氮性能和相应机理探究[D].福建农林大学.2019
[7].王珍琼.EAM-MFC生物阴极反硝化机理及SND脱氮性能优化研究[D].天津工业大学.2019
[8].李丹,王欣泽,沈剑,封吉猛,仝欣楠.分流两段式土壤渗滤系统脱氮效果及机理研究[J].中国环境科学.2019
[9].王一冰.乙醇外碳源驱动新型生物脱氮除磷工艺对营养盐的去除及其机理探究[J].环境工程.2019
[10].朱文婷,刘楹楹,丁闯,于淼,刘金根.3种新型生态净化材料的脱氮效率及机理分析[J].环境工程.2019
论文知识图
