生物促生剂联合微生物菌剂净化河道水中氮素试验研究

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1、生物促生剂联合微生物菌剂净化河道水中氮素试验研究ExperimentalStudyonNitrogenPurificationinRiverWaterbyDosingBio-energizerandMicrobialAgent研究生：鲍捷指导教师：唐婧副教授王兴祖副研究员学科专业：市政工程二〇一七年三月分类号：学校代码：10153UDC：密级：公开硕士学位论文生物促生剂联合微生物菌剂净化河道水中氮素试验研究作者姓名：鲍捷入学年份：2014年9月指导教师：唐婧副教授学科专业：市政工程王兴祖副研究员申请学位：工学硕士所在单位：市政与环境工程学院论文提交日期：2016年12月论

2、文答辩日期：2017年3月学位授予日期：2017年3月答辩委员会主席：李亚峰答辩委员会组成：赵玉华张吉库杨辉刘强晁雷黄彦论文评阅人：刘冰峰唐玉兰声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下独立完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我共同工作过的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解沈阳建筑大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件

3、和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳建筑大学（或其授权机构）可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并通过网络提供检索、浏览。（如作者和导师同意论文交流，请在下方签名；否则视为不同意。）作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：不限□半年□一年□一年半□两年□作者签名：导师签名：日期：年月日期：年月硕士研究生学位论文摘要Ⅰ摘要随着城市经济的发展与人们生活的需要，河道的容污量日益增加，导致河道水体严重污染，呈现水体富营养化状态，且仍在加剧。生物促生剂集有机酸、缓冲剂、酶、营养物质和能量于一体，通过向受污染水体中投加生物促生剂，能够为水中土著微生物提供其生长所必

4、需的营养物质，增加土著微生物菌群及微生物群落多样性，同时增强微生物的活性，提高微生物降解有机物的能力，达到修复自然水体的目的。传统的生物促生剂多为液态及粉态，在实际的应用过程中，存在投加频繁、储存困难等关键性问题。本课题自主研发了一种对氮素净化具有显著效果的复合配方生物促生剂，，优选缓释骨架材料制备出缓释生物促生剂颗粒，考察了生物促生剂对硝化菌生长及硝化性能的促进作用，探讨了C/N和初始氨氮浓度等参数的影响，并开展了模拟河道水体氮素净化研究。本文的研究成果不仅为生物促生剂缓释剂型的可行性提供理论依据，也为今后河道水体的修复应用提供了技术支持。在生物促生剂复合配方研发阶段，

5、通过进行单因素组分筛选试验及正交试验，对生物促生剂复合配方进行组分优化，并进一步分析优化后的生物促生剂复合配方对河道底泥微生物群落结构的影响。最佳的生物促生剂配方为改性活性炭20mg/L、维生素与微量元素混合液1mL/L、芦荟萃取物10mg/L和螯合剂B10mg/L。自主研发的生物促生剂不仅能够有助于氨氮的脱除，同时使微生物群落中脱氮微生物的数量提高了8.66%，在一定程度上增大了底泥微生物群落中脱氮微生物的丰度。采用溶剂挥发法将自主研发的生物促生剂和缓释骨架材料进行复合，制备新型缓释生物促生剂颗粒，并进行了释放性能和生物脱氮的测试。聚乳酸（PLA）的降解速率较聚羟基脂肪

6、酸酯（PHA）和聚己内酯（PCL）低，且价格低廉，更适宜作为缓释生物促生剂颗粒的骨架材料。缓释生物促生剂颗粒在存在微生物的模拟河道体系中能够发挥良好的缓释效果，生物促生剂的释放周期可达到15d以上，PLA-30和PLA-40颗粒的氨氮去除效果较为显著，相比空白，氨氮最大去除速率分别提高了40.5%和35.7%，最终氨氮去除率分别提高了19.4%和15.2%。考虑到缓释生物促生剂颗粒的稳定性及长效性，PLA-40颗粒更符合实际河道水体修复的要求。通过进行静态试验和模拟河道水体水质修复试验，试验结果表明，联合投加生物促生剂，能有效地提升硝化菌株的实际生长及硝化能力，其OD60

7、0及氨氮去除率可分别提高20%和6%。三种硝化菌的最适C/N为10。在高氨氮浓度50mg/L和100mg/L的条件下，异养硝化菌株Y和G的菌体生长并未受到明显的限制，且实现了对氨氮的高效去除。投加硝化菌能够加速河道体系内氨氮的降解，异养硝化菌株Y和G能在3d内实现1.80mg/(L·d)的高氨氮去除速率，氨氮的去除率达到80%以上，对实际河道水体的工程应用具有显著价值。同时，通过联合投加缓释生物促生剂颗粒，能够进一步降低河道水体的亚硝氮和硝氮，增强氮素净化效果。Ⅱ摘要硕士研究生学位论文关键词：河道治理；原位净化；生物促生剂；缓