2019年环境工程毕业设计(论文)-厌氧氨氧化细菌的筛选试验研究.doc

西南交通大学本科毕业设计（论文）厌氧氨氧化细菌的筛选试验研究ResearchofSelectionofAnammox-bacteria年级:2006级学号:20065274姓名:专业:环境工程指导老师:二零一零年六月院系环境科学与工程学院专业环境工程年级2006级姓名题目厌氧氨氧化细菌的筛选试验研究指导教师评语指导教师(签章)评阅人评语评阅人(签章)成绩答辩委员会主任(签章)年月毕业设计（论文）任务书班级环境工程2班学生姓名学号20065274发题日期：2010年1月2日完成日期：6月2日题目厌氧氨氧化细菌的筛选试验研究1、本论文的目的、意义从厌氧氨氧化反应器中筛选、富集厌氧氨氧化菌；确定最佳厌氧氨氧化能力的工艺条件，缩短Anammox反应器启动的时间，并为推进Anammox工艺在实际废水处理工程的应用打下良好的基础。2、学生应完成的任务查阅相关的资料，制定实验方案，在上流式厌氧污泥床(UASB)反应器中接种、培养、富集具有厌氧氨氧化活性的颗粒污泥；在成功启动厌氧氨氧化反应器之后，改变培养条件，测定硝化速率，并最终确定菌株的最佳厌氧氨氧化能力的工艺条件。3、论文各部分内容及时间分配：（共12周）第一部分查阅相关资料,制定实验方案(1周)第二部分厌氧氨氧化菌种的筛选实验(6周)第三部分论文的编写(2周)第四部分外文的翻译工作_(1周)第五部分_修改论文及定稿_(1周)评阅及答辩(1周)备注指导教师：年月日审批人：年月日摘要生物脱氮一直是人们关注的问题。尤其在一些富含氨废水和低C/N比废水的脱氮处理方面一直困扰着人们，而最近开发的一些Anammox工艺、SHARON工艺、OLAND工艺等解决了这个问题。但是由于这些系统的主要负责细菌的难获得性和难培养性制约了工程应用的发展。本文主要讨论如何简便易行地从自然界筛选出具有Anammox转化能力的细菌。Anammox过程即：在无氧环境中，同时存在NH4+和NO2-或NO3-时，NH4+作为反硝化的无机电子供体，NO2-/NO3-作为电子受体，生成氮气的这一过程。因而，此过程可以大量节省脱氮过程中的能源和碳源成本，具有很大的实际应用前景。本试验所采用的废水为人工配水。本试验采用一套有效容积为60L的UASB反应器，接种普通城市污水处理厂厌氧消化池污泥，以自配含NH4+-N和NO2--N的废水为进水，对Anammox反应过程的启动和运行特征进行了研究。结果表明：在反应器运行的第62天，NH4+-N和NO2--N的去除率分别为92.82%，95.19%，成功启动了Anammox过程。Anammox反应过程中，去除的NH4+-N、NO2--N和生成的NO3--N的比例表现为1:1.38:0.24。pH出水高于进水，稳定在7.4左右。碱度进、出水变化不大。获得的具有厌氧氨氧化活性的污泥为红色，并在反应器的下部形成了红色颗粒污泥。温度、pH和基质浓度等条件都对Anammox反应的稳定运行产生明显影响，因此，在厌氧氨氧化培养条件优化的实验中，我们对温度、pH和基质浓度等运行条件都做了一定的研究。由此，也确定了最佳厌氧氨氧化能力的工艺条件：温度大约为32℃、pH为7.4、NO2--N浓度为100mg/L（NH4+-N浓度为75mg/L）。关键词：Anammox反应；UASB反应器；启动；运行条件AbstractBiologicalnitrogenremovalalwaysabsorbspeople’seyes.Especially,nitrogenremovalofrichammoniumcontainedwaterandlowratioC/Nwaterweretroublingpeople.Recentlyseveralprocesses,suchasAnammox,OLANDetal,resolvedthisproblem.Butduetothebacteriamainlydutyforthesesystemsareverydifficulttocultivated,theseprocessesarenoteasytoapplyfull-scaleplant.ThisbookfocusedonfindingasimplemethodofhowtoselectAnammox-bacteriafromnaturalenvironments.AnammoxprocessisaprocessthatwhilethereareexitingNH4+andNO2-/NO3-atthesametimeinananaerobicenvironment,NH4+isuesdastheinorganicdenitrificationelectrondonorandNO2-/NO3-astheelectronacceptortogeneratenitrogen.Therefore,thisprocesscanbesubstantialsavingsthecostofenergyandnitrogenandcarbon,ithasagreatpracticalapplicationinthefuture.Syntheticwastewaterwasusedinthisstudy.Thestart-upofanaerobicammoniumoxidation(Anammox)processandoperationalcharacteristicsina60LupflowAnaerobicSludgeBlanket(UASB)reactorseedingwithactivatedsludgefromamunicipalsewagetreatmentplantwasinvestigated.TheUASBbioreactorwasfeedwithartificialwastewatercomposedofammoniumandnitriteatproperratio.TheresultsdemonstratedthatAnammoxprocesswasachievedsuccessfullywithhighremovalefficienciesofNH4+-NandNO2--Nupto92.82%and95.19%after62daysofoperationandacclimation.Furthermore,theaverageratioofremovedammonia,removednitriteandproducednitratewas1：1.38：0.24atthestablestageoftheprocess.TheeffluentpHkeptaround7.4andthealkalinityvariedalittle.ThebiomassobtainedwithhighAnammoxactivitywasred.Thegrain-sludgeofredwasfoundatthebottomofthebioreactor.TheAnammoxreactionconditions，suchastemperature,pHandsubstrateconcentrationareobviousimpactonthestableoperation.Therefore,wehavedonesomeresearchabouttheoperatingconditionsoftemperature,pHandsubstrateconcentrationintheexperimentsofoptimizationofcultureconditionsofanammox.Thus,weidentifiedthebestconditionsofanaerobicammoniumoxidationprocess:temperatureabout32℃,pHabout7.4,andNO2--Nconcentrationof100mg/L(NH4+-Nconcentrationof75mg/L).Keyword:Anammoxreaction；UASBreactor；start-up；operatingconditions目录第1章绪论.........................................................11.1课题研究的背景..............................................11.2脱氮的必要性................................................11.2.1水体中氮的来源........................................21.2.2水体中氮的危害性......................................21.2.3氮的控制要求..........................................31.3氮素污染的控制..............................................41.3.1物化法................................................41.3.2生物法................................................41.4生物脱氮的进展..............................................51.4.1全程自养脱氮工艺......................................61.4.2SHARON工艺...........................................61.4.3OLAND工艺............................................81.4.4SND工艺..............................................91.4.5SHARON-ANAMMOX工艺...................................91.4.6厌氧氨氧化工艺.......................................111.5课题的提出.................................................111.6本研究的内容和意义.........................................121.6.1研究内容.............................................121.6.2研究意义.............................................121.7本文所解决的主要问题.......................................13第2章Anammox工艺的脱氮原理......................................142.1生物脱氮的原理.............................................142.2传统生物脱氮机理...........................................142.2.1氨化作用.............................................142.2.2硝化作用.............................................152.2.3反硝化作用...........................................162.3厌氧氨氧化机理.............................................182.4参与Anamm