短程硝化細(xì)菌的簡(jiǎn)介及培養(yǎng)研究課件

短程硝化細(xì)菌的環(huán)境影響因素輕化與環(huán)境工程學(xué)院環(huán)境工程09-1班王璐200905021001

指導(dǎo)教師姓名薛嶸專(zhuān)業(yè)技術(shù)職務(wù)副教授

【目錄】

水體脫氮綜述1短程硝化簡(jiǎn)介2實(shí)驗(yàn)概況與結(jié)論32【水體中氮污染的來(lái)源和危害性】水體中氮污染的來(lái)源氮素對(duì)水體的危害城市污水中的氮≧74.00%工業(yè)廢水中的氮≈26.00%農(nóng)業(yè)退水中的氮≈1.00%我國(guó)氨氮排放總量主要以工業(yè)和生活氨氮廢水為主，其次是規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖等重點(diǎn)農(nóng)業(yè)的氨氮廢水。降低水中的溶解氧濃度破壞水體的觀賞性破壞水體的生態(tài)平衡毒害水生生物造成制水成本增加污染地下水影響漁業(yè)生產(chǎn)3Copyright?2012AndyGuo.Allrightsreserved。/9ippt【生物脫氮原理】生物脫氮：通過(guò)硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌的聯(lián)合作用使污水中的含氮污染物轉(zhuǎn)化為氮?dú)獾倪^(guò)程。有機(jī)氮蛋白質(zhì)氨基酸酰胺尿素氨態(tài)氮硝態(tài)氮氮?dú)釴H4+-NNO2--NNO3--NN2氨化硝化反硝化4Copyright?2012AndyGuo.Allrightsreserved。/9ippt【傳統(tǒng)生物脫氮工藝】外加碳源污泥回流消耗動(dòng)力水力停留時(shí)間長(zhǎng)好氧反應(yīng)增加能耗抗沖擊負(fù)荷能力差硝化產(chǎn)酸投加堿度傳統(tǒng)生物脫氮工藝流程示意圖5Copyright?2012AndyGuo.Allrightsreserved。/9ippt【新型生物脫氮技術(shù)】序號(hào)名稱(chēng)新工藝相對(duì)傳統(tǒng)脫氮技術(shù)的優(yōu)勢(shì)1短程硝化反硝化技術(shù)SHARON工藝、OLAND工藝減少反應(yīng)容積，節(jié)省基建投資；減少氧的供應(yīng)量、碳源量等2同時(shí)硝化反硝化技術(shù)—縮短反應(yīng)時(shí)間，節(jié)省基建投資；無(wú)需外加碳源，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用3厭氧氨氧化技術(shù)SHARON-ANOMMOX工藝、CANON工藝、OLAND工藝無(wú)需外加碳源，減少供氧能耗及中和化學(xué)試劑，從而節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用；減少CO2排放量，具有可持續(xù)發(fā)展意義4好氧反氨化技術(shù)—有效降低工程建設(shè)費(fèi)用5電極生物膜反硝化技術(shù)—有助于提高系統(tǒng)的脫氮效率短程硝化反硝化技術(shù)6【目錄頁(yè)】水體脫氮綜述1短程硝化簡(jiǎn)介2實(shí)驗(yàn)概況與結(jié)論37Copyright?2012AndyGuo.Allrightsreserved。/9ippt【短程硝化反硝化】短程硝化-反硝化傳統(tǒng)生物脫氮途徑NH4+-NNO2--NNO3--NN2NO2--N硝化階段反硝化階段8Copyright?2012AndyGuo.Allrightsreserved。/9ippt外加碳源污泥回流消耗動(dòng)力水力停留時(shí)間長(zhǎng)好氧反應(yīng)增加能耗硝化產(chǎn)酸投加堿度【短程硝化反硝化的優(yōu)點(diǎn)】節(jié)約供氧量25%減少投堿量減少污泥生成量節(jié)約碳源40%縮短反應(yīng)時(shí)間減小反應(yīng)容積35%9【目錄頁(yè)】水體脫氮綜述1短程硝化簡(jiǎn)介2實(shí)驗(yàn)概況與結(jié)論310【實(shí)驗(yàn)概況】實(shí)驗(yàn)部分213SBR短程硝化時(shí)序分析不同控制條件下SBR短程硝化試驗(yàn)分析實(shí)驗(yàn)概況及各模式下啟動(dòng)運(yùn)行情況11Copyright?2012AndyGuo.Allrightsreserved。/9ippt【1.1試驗(yàn)裝置及主要儀器設(shè)備】1模式一：常溫+磁力攪拌主要儀器：磁力攪拌器500mL廣口試劑瓶DO儀pH計(jì)曝氣裝置12Copyright?2012AndyGuo.Allrightsreserved。/9ippt2模式二：31℃+手動(dòng)搖勻主要儀器:恒溫水浴鍋500mL廣口試劑瓶DO儀pH計(jì)曝氣裝置【1.1試驗(yàn)裝置及主要儀器設(shè)備】13Copyright?2012AndyGuo.Allrightsreserved。/9ippt3模式二：31℃+手動(dòng)搖勻主要儀器：集熱式恒溫加熱磁力攪拌器500mL廣口試劑瓶DO儀pH計(jì)曝氣裝置【1.1試驗(yàn)裝置及主要儀器設(shè)備】14Copyright?2012AndyGuo.Allrightsreserved。/9ippt【1.2實(shí)驗(yàn)配水和污泥接種】廢水參數(shù)（g/5L）葡萄糖NH4ClMgSO4FeSO4CaCl2NaHCO3MnSO4KH2PO4ZnSO4變量變量0.0670.0050.050.060.0030.0250.005實(shí)驗(yàn)配水：接種污泥：本實(shí)驗(yàn)的接種污泥取自山東輕工業(yè)學(xué)院中水處理站二沉池污泥，取來(lái)的污泥首先經(jīng)過(guò)濾淘洗去除上層漂浮物和下層沉積物，在曝氣池內(nèi)馴養(yǎng)3天保持活性，沉降2小時(shí)后取底層污泥備用15Copyright?2012AndyGuo.Allrightsreserved。/9ippt【1.3分析項(xiàng)目及檢測(cè)方法】分析項(xiàng)目檢測(cè)方法備注NH4+-N氨氣敏電極法PNH3-1-01型氨氣敏電極NH4+-N納氏試劑分光光度法法721型分光光度計(jì)NO3--N硝酸根離子電極法PNO3-1-01型硝酸根電極NO2--N鹽酸萘乙二胺光度法721型分光光度計(jì)NO2--N硝酸根離子電極法氧化成硝酸根后測(cè)量TOCTOC分析儀TOC-LCPH型TOC儀SV(%)100mL量筒進(jìn)水6、12小時(shí)后側(cè)兩次DO溶解氧儀每小時(shí)測(cè)1次，每天至少10次溫度溫度計(jì)每小時(shí)測(cè)1次，每天至少10次生物相光學(xué)顯微鏡每?jī)商?次16Copyright?2012AndyGuo.Allrightsreserved。/9ippt【1.3分析項(xiàng)目及檢測(cè)方法】水質(zhì)氨氮的測(cè)定——電極法17【1.3分析項(xiàng)目及檢測(cè)方法】水質(zhì)硝酸根（亞硝酸根）的測(cè)定——電極法18【SBR運(yùn)行模式與參數(shù)選擇】SBR運(yùn)行模式：進(jìn)水?dāng)嚢韬醚跗貧獬恋黹e置實(shí)驗(yàn)參數(shù)選擇：參數(shù)pH溫度DOTOCNH4+-N數(shù)值7.5-8.031℃與常溫0.5mg/L100-200mg/L50-100mg/L19【實(shí)驗(yàn)概況】實(shí)驗(yàn)部分213SBR短程硝化時(shí)序分析不同控制條件下SBR短程硝化試驗(yàn)分析實(shí)驗(yàn)概況及各模式下啟動(dòng)運(yùn)行情況20【實(shí)驗(yàn)污泥馴化情況】馴化情況5月4日—5月10日期間，實(shí)驗(yàn)配水按C/N=10：1的比例進(jìn)行配制，氨氮濃度為T(mén)OC濃度為200mg/L，氨氮濃度為50mg/L，pH為7.0左右，DO為0.1mg/L，微量元素適量。5月10日起將配水氨氮濃度提高至100mg/L左右，同時(shí)降低C/N比為5:1，配水TOC濃度為150mg/L左右，pH為7.5左右，微量元素適量。

5月16日—5月20日增加曝氣量（控制在2mg/L），5月21日—5月25日減小曝氣量（控制在1mg/L以下），期間TOC濃度、氨氮濃度、pH值保持不變。5月26日—5月31日降低C/N比到3：1，氨氮濃度提高到150mg/L左右，pH值保持在8左右。6月1日—6月5日降低C/N到1：1左右，氨氮濃度保持在200mg/L，pH值保持在8左右。21【不同控制條件下SBR短程硝化試驗(yàn)分析】1溫度對(duì)TOC去除率的影響31℃下TOC的去除率幾乎一直比常溫下高，說(shuō)明在此條件下，31℃更有利于微生物的活動(dòng)。另外，單獨(dú)比較常溫下TOC與水溫的關(guān)系也可以發(fā)現(xiàn)，適宜的高的溫度對(duì)TOC的去除是有利的。22Copyright?2012AndyGuo.Allrightsreserved。/9ippt2溫度對(duì)氨氮去除率的影響由上我們可以看出，31℃下氨氮的去除率一直高于常溫，說(shuō)明適宜的更高的溫度有利于脫氮過(guò)程的完成。因?yàn)橛衅渌兞康拇嬖冢诔貤l件下溫度與氨氮去除率的關(guān)系不是很明顯。【不同控制條件下SBR短程硝化試驗(yàn)分析】23Copyright?2012AndyGuo.Allrightsreserved。/9ippt【不同控制條件下SBR短程硝化試驗(yàn)分析】3磁力攪拌對(duì)TOC去除率的影響由上圖可以看出在有磁力攪拌的條件下，TOC的去除率不如手動(dòng)按時(shí)搖勻的高。可能是由于攪拌的速度和強(qiáng)度掌握的不好；也可能是由于持續(xù)的攪拌擾亂了污泥的處理效果。24Copyright?2012AndyGuo.Allrightsreserved。/9ippt4磁力攪拌對(duì)氨氮去除率的影響在馴化的初始階段磁力攪拌沒(méi)有明顯的區(qū)別。隨著馴化的進(jìn)行和氨氮濃度的提高，可以明顯看出磁力攪拌有助于脫氮，其可能是因?yàn)閿嚢璐龠M(jìn)了脫氮反應(yīng)向著正方向移動(dòng)，具體原因仍需進(jìn)一步的研究?！静煌刂茥l件下SBR短程硝化試驗(yàn)分析】25模式一5月16日原始數(shù)據(jù)表5沖擊負(fù)荷對(duì)SBR處理效果的影響日期進(jìn)水TOC出水TOCTOC絕對(duì)值TOC去除率（%）進(jìn)水氨氮濃度出水氨氮氨氮絕對(duì)值氨氮去除率（%）5-16323.679.98243.675.28104.3362.2442.0940.345月16日的實(shí)驗(yàn)配水出現(xiàn)操作失誤，致使進(jìn)水TOC濃度過(guò)高（323.6mg/L），雖然三個(gè)模式下的去除率均為受到嚴(yán)重影響，但是出水的TOC絕對(duì)值相對(duì)升高。【不同控制條件下SBR短程硝化試驗(yàn)分析】26【不同控制條件下SBR短程硝化試驗(yàn)分析】6意外情況對(duì)SBR處理效果的影響日期進(jìn)水TOC出水TOCTOC絕對(duì)值TOC去除率（%）進(jìn)水氨氮濃度出水氨氮氨氮絕對(duì)值氨氮去除率（%）5-18158.0328.86129.1781.7495.6747.7947.8850.055月18日，在調(diào)節(jié)進(jìn)水pH后，沒(méi)有在進(jìn)水前測(cè)一下pH值，導(dǎo)致運(yùn)行pH在9~10之間，兩個(gè)小時(shí)后發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，將反應(yīng)器上清液棄去，重新進(jìn)水。后續(xù)檢測(cè)的污泥各項(xiàng)指標(biāo)均正常，廢水各方面去除率仍保持良好，鏡檢污泥仍呈片絮狀。模式三5月18日原始數(shù)據(jù)表27【實(shí)驗(yàn)概況】實(shí)驗(yàn)部分213SBR短程硝化時(shí)序分析不同控制條件下SBR短程硝化試驗(yàn)分析

實(shí)驗(yàn)概況及各模式下啟動(dòng)運(yùn)行情況28【SBR短程硝化時(shí)序分析】時(shí)間（h）0123456TOC濃度mg/L160.3772.1245.2540.3838.4436.1535.62氨氮濃度mg/L190.3107.8482.3268.5862.858.454.05亞硝態(tài)氮mg/L0.5610.0428.0648.9974.0678.4379.43硝態(tài)氮mg/L1.271.562.775.396.035.743.776月8日模式三反應(yīng)器內(nèi)各物質(zhì)濃度變化情況本個(gè)循環(huán)TOC的去除量為120mg/L，氨氮的去除量為130mg/L左右，亞硝態(tài)氮的積累80mg左右，硝態(tài)氮的積累在5mg左右。29Copyright?2012AndyGuo.Allrightsreserved。/9ippt【SBR短程硝化時(shí)序分析】30結(jié)論1通過(guò)近一個(gè)月的馴化過(guò)程，模擬廢水處理過(guò)程中已有亞硝酸鹽的積累，也可以推斷出反應(yīng)器內(nèi)已有了短程硝化細(xì)菌的存在。但是，但其積累量不高，只占了氨氮去除量的65%