短带鞘藻-活性污泥共生体系脱氮的实验研究

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1、学校代码10530学号201510151591分类号X703密级公开硕士学位论文短带鞘藻-活性污泥共生体系脱氮的实验研究学位申请人黄以林指导教师葛飞教授学院名称环境与资源学院学科专业环境科学与工程研究方向水污染控制工程二零一八年五月三十一日ExperimentalstudyonremovalofnitrogenbysymbioticsystemofOedogonium-BrevicingulatumandactivatedsludgeCandidateHuangYilinSupervisorProfessorGeFeiCollegeCollegeofEnvir

2、onmentandResourcesProgramEnvironmentalScienceandEngineeringSpecializationWaterPollutionControlEngineeringDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateMay31th,2018湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的

3、个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要大量含氮素的工农业废水和生活污水排入水体，导致水体富营养化等环境问题的发生，严重威胁水生生态平衡和饮用水

4、安全。鉴于此，国家环保部提高了城镇污水排放标准（GB18918-2002），并对氨氮（NH+4-N）和总氮（TN）的排放执行一级A标准（8和15mg/L）。然而，目前城镇污水厂仍然面临着常规二级处理后含氮量较高的问题，因此急需研发以脱氮为目标的污水深度处理方法。藻菌共生体系具有脱氮效率高、能耗低、可资源化利用等优势，是一种环境友好的水处理技术。本论文采用某污水处理厂二沉池中的优势丝状藻种短带鞘藻（Oedogoniumbrevicingulatum）为藻源，以该污水处理厂好氧池中的活性污泥为菌源，在构建高效短带鞘藻-活性污泥共生体系的基础上，考察了水质条件（pH

5、、曝气量和重金属Cd）对该体系脱氮效率及氮素转化的影响；观察水质处理过程中藻菌共生体系的生物相变化；在此基础上，初步评价了该体系对实际污水的脱氮效果。论文得出了以下主要结论：（1）在初始藻菌比为1:1~5:1的范围内，初始藻菌比为3:1的共生体系对模拟污水中NH++4-N和TN的去除效果最佳。在第5d，NH4-N和TN的去除率分别达70.90%和69.20%；随着藻菌比的增加，模拟污水中NH+-4-N更易转化为NO2-N和NO--3-N。在藻菌比3:1的体系中，污水中NO2-N的最高净转化速率为0.0013mg/h（第1d），NO-3-N最高净转化速率为0.0

6、35mg/h（第1d）。在第5d，生物同化作用占氮素去除比例为77.68%。在初始pH为6-9的范围内，pH为9时的藻菌共生体系表现出对模拟污水最好的脱氮效果和最高的硝化反应速率。由于藻类同化与化学挥发的共同作用，该体系在初始pH为9时对NH+4-N和TN的去除率分别达到了70.91%和69.20%；模拟污水中NO--2-N的最高净转化速率达0.003mg/h（第1d），NO3-N最高净转化速率达0.038mg/h（第2d）。在第5d，生物同化作用占氮素去除比例为64.72%。曝气有利于提高该体系对模拟污水的脱氮效率，且曝气量为0.2L/min时，藻菌共生体系

7、表现出最佳的脱氮效果。该体系对NH+4-N和TN的去除率分别为79.50%和73.40%，对模拟污水中NO-2-N的最高净转化速率为0.0027mg/L（第1d），NO-3-N最高净转化速率为0.018mg/L（第3d）。在第5d，生物同化作用占氮素去除比例为82.51%。Cd2+存在对藻菌共生体系的脱氮效果具有明显的抑制作用。当Cd2+浓度为10mg/L时，体系污水中NH+4-N和TN的去除率仅为36.06%和32.90%，与对照组I（无Cd2+）相比抑制率分别为46.41%和50.00%。（2）短带鞘藻-活性污泥共生体系处理模拟污水的过程中，体系中生物相变

8、化与污水水质条件（pH和Cd2+浓度）