90m3/d一體化污水處理設(shè)備當系統(tǒng)工作正常時,這兩個降解階段同時發(fā)生動態(tài)平衡。即揮發(fā)性有機酸是轉(zhuǎn)化為甲烷的速率與復(fù)雜的有機分子形成這些有機酸的速率是相同的。
產(chǎn)品時間:2024-09-06
90m3/d一體化污水處理設(shè)備
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*混合式曝氣系統(tǒng)具有占地面積較小,投資和能耗較低,抗沖擊負荷能力較強的優(yōu)點,曝氣系統(tǒng)內(nèi)各點底物濃度,污泥濃度和需氧速率相同,為系統(tǒng)內(nèi)同步硝化反硝化發(fā)生提供了基礎(chǔ).到目前為止對同步硝化反硝化作用機制存在不同認知:微環(huán)境理論認為物質(zhì)傳遞(有機物、電子受體)、菌膠團結(jié)構(gòu)及各類微生物分布和活動等致使菌膠團內(nèi)部形成多種多樣的微環(huán)境類型,為同步硝化反硝化的存在創(chuàng)造可能;而從生物學(xué)角度闡釋同步硝化反硝化機制則始于對好氧反硝化菌株Thiosphaera pantotropha的研究,好氧反硝化菌細胞內(nèi)存在不受DO抑制的反硝化酶系統(tǒng),其好氧反硝化能力與胞內(nèi)特殊硝酸鹽還原酶--周質(zhì)硝酸鹽還原酶表達密切相關(guān),Huang等對具有好氧反硝化功能的菌株DNA進行周質(zhì)硝酸鹽還原酶亞基基因napA擴增,得到了明顯的DNA特異條帶,證明了好氧反硝化菌可以表達周質(zhì)硝酸鹽還原酶.但目前基于*混合式曝氣系統(tǒng)同步硝化反硝化的形成條件和污泥微生物菌種結(jié)構(gòu)解析的研究還相對較少,從而限制了*混合式曝氣系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用.
因此,本文以無錫市某污水處理廠100 t·d-1*混合式曝氣系統(tǒng)的運行為出發(fā)點,通過進出水水質(zhì)分析,研究系統(tǒng)對污染物的去除效能;結(jié)合反硝化速率靜態(tài)試驗,闡明系統(tǒng)污泥在好氧條件下的反硝化脫氮能力;通過周質(zhì)硝酸鹽還原酶PCR擴增和高通量測序技術(shù),對系統(tǒng)污泥微生物菌群結(jié)構(gòu)和多樣性進行解析,并確定系統(tǒng)內(nèi)優(yōu)勢菌群,以期為*混合式曝氣系統(tǒng)的反硝化脫氮應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐.
硝化細菌系指利用氨或亞硝酸鹽作為主要生存能源,以及能利用二氧化碳作為主要碳源的一類細菌。硝化細菌是古老的細菌之一,其廣泛分布于土壤、淡水、海水及污水處理系統(tǒng)中,卻在自然界鮮少大量出現(xiàn),原因在于硝化細菌的分布會受到許多環(huán)境因素的影響,如氮源、溫度、氧氣濃度、滲透壓、酸堿度和鹽度等等。
硝化細菌分為亞硝化菌與硝化菌,亞硝化菌的主要功能是將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽;硝化菌的主要功能是將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。氨氮和亞硝酸鹽都是在水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的有毒物質(zhì)且亞硝酸鹽還是強烈的治癌物質(zhì),因此如何降解這兩種物質(zhì),是科學(xué)工作者近年來的工作重點,由于亞硝化菌的生長速度比較快且光合細菌也具有降解氨氮的作用,因此現(xiàn)代養(yǎng)殖已能成功地將氨氮控制在較低的水平上。
而對于亞硝酸鹽,由于自然界中的硝化菌生長極慢且還沒有發(fā)現(xiàn)有其它的任何微生物可代替硝化菌的功能,所以養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的亞硝酸鹽就成為阻礙養(yǎng)殖發(fā)展的關(guān)鍵因素??蒲腥藛T經(jīng)過多年努力,通過大量的實驗篩選,最終研制成功一種新型的純化硝化菌制劑“硝化寶”,它能有效地將亞硝酸鹽降至規(guī)定的濃度。
相對于傳統(tǒng)的硝化反硝化脫氮技術(shù),全程自養(yǎng)脫氮工藝(completely autotrophic nitrogen removal over nitrite,CANON)以其無添加碳源、 脫氮速率高、 污泥產(chǎn)率低、 節(jié)約能源等優(yōu)點越來越受到人們的關(guān)注.CANON工藝是在同一反應(yīng)器中通過好氧氨氧化菌(AOB)和厭氧氨氧化菌(AnAOB)的協(xié)同作用達到自養(yǎng)脫氮的目的,AOB利用溶解氧把部分NH4+氧化為NO2-,AnAOB利用剩余的NH4+和生成的NO2-通過厭氧氨氧化技術(shù)進行脫氮.在這個過程中,提供溶解氧是實現(xiàn)亞硝化產(chǎn)生NO2-的前提,但是溶解氧同時也會對AnAOB產(chǎn)生抑制作用,并且有很多研究者報道由于溶解氧的原因造成硝化菌(NOB)快速增值,使得出水NO3-過高.
另外,不同的研究者對CANON工藝的研究發(fā)現(xiàn)反應(yīng)器所需要控制的DO大小存在非常大的差別(0.1~2.53mg·L-1),即使在同樣的DO條件下,脫氮效果也會由于AOB活性、 污泥顆粒大小、 NH4+濃度大小等因素而出現(xiàn)明顯的波動[9].所以,對DO的有效控制,尤其是低氨氮廢水,是實現(xiàn)CANON工藝穩(wěn)定運行的關(guān)鍵因素.