论文部分内容阅读
本文通过筛选高效脱氮菌,构建高效脱氮菌群;通过对制备的改性固定化微生物的载体材料的形貌及性能特征,选择合适的改性载体材料;采用聚乙烯醇-硼酸包埋法制备固定化微生物,通过响应面分析法优化固定化微生物脱氮性能参数,建立氨氮降解数学模型,确定最佳的工艺条件;在生物反应器中模拟固定化微生物脱氮过程,进一步分析固定化微生物脱氮性能,为固定化微生物用于污水处理提供理论依据。从污水处理厂二沉池活性污泥中筛选获得亚硝酸菌、硝酸菌和反硝化菌各一株,命名为YN-1、N-2、DN-2,其中YN-1菌株48h的氨氮去除率为50.47%,生理生化实验,确定YN-1为硝化杆菌科;N-2菌株48h的亚硝酸盐氮去除率为36.23%,生理生化实验,确定N-2为硝化杆菌科;DN-2,48h的硝酸盐氮去除率为83.25%,生理生化实验,确定DN-2为假单胞菌属。三种菌株体积比为1:1:1时,脱氮菌群的氨氮去除率最高。经过活性炭和麦秸粉末联合改性的固定化微生物,其弹性系数为163.3N/m,24h后的破碎率为0,膨胀系数为77.7%,重复3次实验后固定化微生物24h的降解率在80%以上,性能指数优于活性炭改性的固定化微生物和麦秸粉末改性的固定化微生物,同时在扫描电镜图中,固定化微生物内部孔隙发达,相互之间连通在一起,形成的空间网络交错杂糅,增强了固定化微生物的机械强度和对菌源的吸附能力。响应面优化实验得到的改性固定化微生物氨氮降解率的最佳实验条件为:温度为30℃、pH为7.8、转速为160r/min,此时的氨氮降解率最高为77.9%。通过各因素间对氨氮降解率的交互影响实验得到:温度与pH值对氨氮降解率的交互影响显著。将改性的固定化微生物投加到生物反应器中进行模拟实验,得到当在溶解氧浓度为4.2mg/L,C/N为6,进水pH为8.0左右,总氮去除率可达到60%,氨氮去除率接近90%。氮素在生物反应器中主要以氨氮、亚硝酸氮、硝酸氮三种形态存在,脱氮过程氨氮浓度总体下降,降到一定值后不再变化;亚硝酸盐氮浓度最低,一般波动幅度不大,在低温或缺氧状态会有少量的增加;硝酸盐氮浓度总体上升,且在反应器有一定的积累,出水浓度较高。