导读:本文包含了自养反硝化脱硫论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:自养反硝化,沼气脱硫,污水脱氮,耦合体系
自养反硝化脱硫论文文献综述
王威,毕志浩,张若晨,王爱杰,任南琪[1]（2019）在《自养反硝化脱氮耦合沼气同步脱硫效能研究》一文中研究指出污水深度脱氮问题日益突出,在实现污水深度脱氮的过程中尽可能降低运行成本更是符合目前我国的发展目标,因此,开发经济绿色的污水脱氮技术对可持续发展具有重大意义.本试验提出自养反硝化脱氮耦合沼气同步脱硫工艺,具有成本低,资源利用率高等优势.以沼气中的硫化氢作为电子供体,实现了污水中同步脱氮及沼气脱硫净化的耦合,并探究了上升流速、硫氮比对该工艺运行效能的影响.实验结果显示,以硫化氢代替硫化物作为电子供体参与反硝化,对工艺脱氮效能无明显影响,在低硝酸盐负荷条件下运行时,污水脱氮效能不受气体上升流速及硫氮比的影响,均能达到100%.而本工艺的脱硫效能受上升流速影响较小,受硫氮比影响较大.在不同上升流速下,硫化氢去除率均为100%.在硫氮比为5∶8时,硫化氢100%转化为硫酸盐;硫氮比为5∶5时,硫化氢去除率为99.1%,单质硫产率约为30%;硫氮比为5∶2,回流比为1∶1时,硫化氢去除率最高可达91%,单质硫产率为77%.本试验可为后续自养反硝脱氮同步沼气脱硫工艺参数优化及应用的拓展提供理论依据和参考.(本文来源于《环境科学学报》期刊2019年10期）
刘永杰[2]（2019）在《基于自养反硝化的沼气脱硫与废水脱氮同步处理技术研究》一文中研究指出水资源和能源在人类生产与生活中不可或缺,然而不合理的开发和利用方式导致水资源污染及能源短缺问题在全球范围内趋于恶化。基于硫自养反硝化的生物处理技术可将沼气脱硫与废水脱氮相结合,以“废”治“废”,对水体硝酸盐污染的治理以及沼气的开发利用具有重要意义。然而,在基于沼气的反硝化体系中,气相、液相及微生物相之间的相互作用关系复杂多样,沼气成分在脱氮除硫过程中的作用及影响尚不明晰。本研究探讨了沼气成分对脱氮除硫性能的影响,在此基础上探索强化生物脱氮除硫性能的方法并构建生物反应器,得到的主要结果如下:分别驯化培养了硝酸盐型和硫酸盐型甲烷氧化污泥并评价其性能,以评估将其用于处理含NO_3~-和SO_4~(2-)废水的可行性,发现在提供了充足营养物质的条件下,硝酸盐型甲烷氧化污泥所达到的NO_3~-去除速率仅为0.55 mg-N/(L·d),硫酸盐型甲烷氧化污泥也仅能达到最高4.1 mg-S/(L·d)的硫酸盐还原速率,并且典型的甲烷氧化菌所占比例均低于3%,CH_4在处理过程的作用微弱。以高浓度的气态H_2S作为硫源并探究了其对同步脱氮除硫过程的影响,发现高浓度H_2S(2%,v/v)也可为微生物所利用,随着S/N从0.38增加至1.52,SO_4~(2-)生成的迟滞期增加,SO_4~(2-)最大增加速率降低,促进了硫氧化中间产物的积累。而随着H_2S通气时长从2增加至20 min(通气速率为100 mL/min),NO_3~-去除速率常数则从0.1231降至0.0302 d~(-1),微生物的反硝化作用受到了抑制。以CO_2替代NaHCO_3作为碳源也可支持体系中脱氮除硫菌群的生长代谢,但出现了硫氧化以及反硝化活性降低的现象,气态CO_2溶于水造成体系pH降低可能是导致脱氮除硫性能恶化的主要原因。为改善体系pH条件,分别以活性炭、麦饭石和磷矿石作为pH调节材料进行了生物实验,发现3种材料均具有调节pH和强化生物脱氮除硫的能力,其中以磷矿石的调节效果最佳,可将pH从5.5左右提高至6.3以上,NO_3~-去除速率从0.0319提升至0.0784 mg-N/(L·h)以上,同时SO_4~(2-)最大增长速率则从0.07增加至0.22 mg-S/(L·h)以上。根据微生物活性(ATP变化)及各材料的溶出特性推测麦饭石和磷矿石中所含Ca及Mg类物质的溶出是导致体系pH升高的主要原因,并且二者对微生物活性具有直接提升作用。利用高通量测序技术对微生物群落结构进行分析,发现以NaHCO_3为碳源时,优势菌属主要为Thiobacillus和Sulfurimonas,均可以还原态硫作为电子供体进行反硝化。以CO_2为碳源时,则以一种归属于具有异养反硝化功能的PHOS-HE36科的菌属和Thiobacillus菌属为主要功能菌群。利用Heatmap图、组间差异分析以及冗余分析对不同碳源条件下的微生物群落进行对比,结果表明pH对不同碳源下微生物群落结构影响最大,pH调节材料添加对其影响相对较小。以棉线为载体、磷矿石颗粒为pH调节材料构建了脱氮除硫反应器。采用SBR或连续进水方式,进水中NO_3~-为20 mg-N/L时,反应器出水中均未监测到NO_3~-和NO_2~-,且出水pH高于空白组反应器出水。同时,出气中H_2S去除率达到了88%以上,采用连续进水模式时,进气和出气中CH_4浓度均在59%～66%范围内浮动,几乎未观察到CH_4的损耗。反应器内部Thiobacillus和Azospira为实现脱氮除硫的主要功能菌属,且反应器脱氮除硫功能是具有硫自养反硝化、异养反硝化、硫氧化以及有机物降解功能的多种微生物菌群共同作用的结果。本研究探讨了沼气成分与生物脱氮除硫过程之间的相互影响,为实现沼气脱硫及废水脱氮的同步处理提供了有效的理论和技术支撑。(本文来源于《中国地质大学(北京)》期刊2019-06-01）
郭琼[3]（2016）在《厌氧氨氧化的稳定性及其与自养脱硫反硝化耦合工艺研究》一文中研究指出厌氧氨氧化工艺相比于传统生物脱氮工艺具有节约能耗、无需外加碳源、污泥产量低等优势,逐渐成为目前最为经济高效的生物脱氮技术之一。然而,厌氧氨氧化菌对环境条件的敏感性限制了该工艺的推广应用。高氨氮废水中硫化物的处理通常与脱氮工艺分开进行,导致工艺更为复杂、能耗更高、占地面积更大。本文考察了四季气温变化对厌氧氨氧化工艺脱氮性能、稳定性以及污泥颗粒特性的影响；探究了不同类型、不同强度、不同冲击时间的瞬时冲击对厌氧氨氧化工艺稳定性的作用；完成了厌氧氨氧化与自养型脱硫反硝化耦合工艺的启动与稳定运行,实现了将氮素转化为氮气的同时将硫化物氧化为硫单质的同步脱氮除硫目标。主要结果如下：(1)厌氧氨氧化反应器在不设温控设施的实验室内成功运行330 d；当温度从31.2℃下降至2.5℃时,总氮去除率、总氮负荷和总氮去除负荷分别从91.2%, 13.5 kg N m-3 d-1和11.7 kg Nm-3d-1下降至49.4%,1.34kg N m-3 d-1和0.91 kg N m-3 d-1,脱氮性能可在温度回升后逐渐恢复；由于温度变化,工艺稳定性出现波动且冬季稳定性最差；比污泥活性(SAA)在低温时降至5.27±2.2 mg TN g-1 VSS d-1;颗粒污泥沉降性能在温度降低后变差,为57.8～63.5 m h-1,同时颗粒形状更加不规则,粒径更小,污泥呈现棕褐色,血红素c(heme c)含量下降；胞外聚合物(EPS)含量在进入冬季后增大；生物量是反应器在变温条件下成功运行的关键因素。(2)采用稳态进水的1.5倍和2倍基质浓度,Cu(Ⅱ)对厌氧氨氧化的IC25(5.95mg L-1)和IC50(12.9mg L-1),稳态水力停留时间(HRT)的2/3倍和1/2倍作为冲击条件,分别进行单因子、双因子、叁因子组合的瞬时冲击,探索了厌氧氨氧化工艺的运行稳定性。试验结果表明：厌氧氨氧化系统的稳定性与游离氨(FA)和游离亚硝酸(FNA)浓度有关；反应器响应呈现冲击强度/时间-效应；面对不同类型单因子冲击,反应器稳定性排序如下：基质浓度冲击>Cu(Ⅱ)冲击>水力负荷冲击；双因子冲击,对SAA冲击效果从强到弱为：(基质浓度+水力负荷冲击)>(基质浓度+Cu(Ⅱ)冲击)>(水力负荷+Cu(Ⅱ)冲击)；撤销冲击后,反应器在稳态进水条件下可恢复至冲击前状态。(3)完成了厌氧氨氧化与自养脱硫反硝化耦合工艺的启动,测试了耦合工艺的潜能,初步确定了优化工艺参数。采用等体积的厌氧氨氧化颗粒污泥与产甲烷颗粒污泥可成功启动该耦合工艺。最大氮去除负荷为4.00 kg N m-3 d-1,最大硫去除负荷为2.39 kg Sm-3d-1;进水NH4+-N:S2--S和NO2--N:S2--S比值设为1.74和2.20-2.27适宜于维持系统稳定；SAA和比自养脱硫反硝化活性(SADD)在经历最初适应期后随着运行负荷提升而逐渐增加；耦合系统中heme c含量持续下降,最终稳定在1.17μmolg-1 VSS;耦合工艺中主要微生物为Brocadiaceae和Hydrogenophilaceae。(本文来源于《杭州师范大学》期刊2016-03-01）
陈川[4]（2011）在《自养菌—异养菌协同反硝化脱硫工艺的运行与调控策略》一文中研究指出针对高含硫含氮有机废水的水质复杂和现有生物处理技术工艺系统复杂,运行操作成本高,氮硫去除能力低下等技术瓶颈,提出了自养菌-异养菌协同反硝化脱硫技术,该技术基于自养微生物和异养微生物的协同作用,可实现硫化物、硝酸盐和有机碳的同步高效去除,同时将硫化物转化为单质硫实现资源化回收,消除二次环境污染,是一种高效、经济、稳定、先进的生物处理工艺。本研究主要围绕自养菌-异养菌协同反硝化脱硫工艺(A&H-DSR)的运行与调控策略展开研究,考察了反硝化脱硫工艺的运行效能和影响因素,提出了微氧强化技术来解决高浓度硫化物的抑制,分离筛选到高效脱硫异养菌株Pseudomonas sp. C27,打破了自养微生物反硝化脱硫的传统观念,对自养微生物和异养微生物协同规律的探索提供了崭新的思路;并分析了工艺系统内自养微生物和异养微生物对反硝化脱硫工艺的贡献,从而为提高工艺运行效能和解决高浓度有毒硫化物的抑制所采取的调控策略提供了重要的理论基础。通过不同反应器的运行确定了膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)为反硝化脱硫工艺的最佳形式,同时考察了碳氮比、硫化物浓度、负荷等对反硝化脱硫工艺的运行效能的影响,确定最佳的摩尔硫氮比和碳氮比为5:6和1.26:1;此外,反硝化脱硫工艺可实现的最大处理负荷为6.09 kgS/m~3.d~(-1),3.11 kgN/m~3.d~(-1),8.04kgAc-/m~3.d~(-1)。针对高浓度硫化物抑制反硝化脱硫工艺的运行效能,提出微氧强化技术;在微氧条件下,反硝化脱硫工艺耐受硫化物的上限由200mg/L提高到300mg/L;此外,通过对功能菌团功能酶的活性分析,发现微氧环境可以刺激硫化物氧化酶的分泌进而提高反硝化脱硫效能。从DSR-EGSB反应器的颗粒污泥中分离获得高效脱硫的异养菌株Pseudomonas sp. C27,该菌株在异养反硝化条件下可以同时高效氧化硫化物,是自养微生物降解硫化物速率的2倍以上;基于电子平衡和物料平衡分析,还提出了C27可能的代谢途径。此外,微氧条件同样可以强化菌株C27的反硝化脱硫能力,将菌株C27忍受硫化物浓度的上限提高到300mg/L。菌株C27在连续流运行下,进水硫化物浓度被提高到561.4mg/L,负荷为0.215 kgS/m~3.d~(-1)、0.146 kgN/m~3.d~(-1)、0.092 kgC/m~3d~(-1),硫化物和乙酸盐的去除率为84.7%和74.1%,硝酸盐去除率在99%以上,连续流运行相对间歇式试验有效缓解了高硫化物浓度的抑制。通过采用EGSB反应器考察自养、异养和混合营养条件下反硝化脱硫的运行效能发现,在自养条件下运行反应器,工艺所能忍受的最大负荷为1.6 kgS/m~3.d~(-1),当继续增加负荷,将会导致系统的崩溃,而将自养条件运行转到混养条件运行,系统的处理效能得到成功恢复;说明异养功能微生物在反硝化脱硫工艺系统中起到了关键的作用。此外,反硝化脱硫工艺系统在高负荷下崩溃的原因,主要是由于异养反硝化微生物受到了逐渐累积的高浓度硫化物的抑制,从而出现了亚硝酸盐的大量累积,而亚硝酸盐的累积又会导致乙酸盐的去除能力下降,进而导致了系统的崩溃;为了能够恢复崩溃的系统,可以采用微氧调控来缓解硫化物的抑制进而强化反硝化脱硫工艺使其具有更高的处理效能。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2011-06-01）
王爱杰,阚洪晶,于振国,任南琪,刘春爽[5]（2007）在《自养脱硫反硝化工艺微生物群落诊断的SSCP技术优化》一文中研究指出单链构象多态性(PCR-SSCP)技术作为一种监测群落结构以及动态的有效方法,具有快速、简便、灵敏等特点。本文通过分析自养脱硫反硝化工艺的活性污泥样品,对 SSCP 技术进行了优化,以期更有针对性地诊断和调控工艺运行。采用的自养脱硫反硝化活性污泥来源于厌氧膨胀床反应器(Anaerobic Attached Film Expanded Bed,AAFEB)。反应器采用连续流方式启动运行,将间歇培养15天的活性污泥(本文来源于《第十次全国环境微生物学术研讨会论文摘要集》期刊2007-12-01）
于振国[6]（2007）在《自养脱硫反硝化反应器微生物群落动态及功能菌群分析》一文中研究指出采用PCR-SSCP技术对一体式同步脱硫反硝化反应器和分段式同步脱硫反硝化反应器中的微生物群落结构和动态进行了分析和监测,并对图谱中主要条带进行克隆、测序分析。同时,还应用PCR-DGGE对2个反应器中的自养反硝化功能菌进行了多样性和对比分析。通过对一体式同步脱硫反硝化反应器启动期群落SSCP条带回收测序,共得到23条序列,分布于4个门,各门所占比例为:Chloroflexi 13.04%,Bacteroidetes 26.07%,Proteobacteria 52.17% ,Firmicutes 8.70%。从反应器运行到第22天,出现了Dysgonomonas sp.,该菌与硫酸盐还原菌(SRB)争夺有机底物乳酸盐,导致SRB在数量或活性上有所降低,硫酸盐的去除率由92%下降到76%;在反应器运行第47天,出现了Sulfurospirillum sp.,它可以明显抑制硫酸盐的代谢。在一体式同步脱硫反硝化反应器中,发现了两种自养反硝化脱硫菌,分别是Pseudomonas sp.和Paracoccus sp.。这两类细菌在反应器中起到同步脱氮和脱硫的功能,是反应器中最重要的功能菌群,它们在厌氧条件下,以硫化物为电子供体将硝酸盐还原为氧化亚氮或氮气。分段式同步脱硫反硝化反应器的活性污泥SSCP图谱分析表明,微生物群落结构优于一体式反应器,对部分SSCP条带测序,共得到25条序列,分布于4个门,各门所占比例为:Proteobacteria,52.0%;Bacteroidetes,24.0%;Firmicutes,12.0%;Chloroflexi,12.0%。自反应器启动到第22天,Desulfomicrobium sp.一直是优势类群,并且随着反应器的运行有逐渐增强的趋势。Sulfurovum sp.在群落中也一直保持着优势地位。反应器运行的第23天到第32天,Desulfomicrobium sp.、Thauera sp.和Sulfurovum sp.继续富集并逐渐稳定, Tannerella sp和Anaerophaga sp消失。在反应器启动并稳定运行的整个过程中,Desulfomicrobium sp.、Thauera sp.、Sulfurovum sp.、Acetivibrio sp.和Anaerolinea sp.一直存在。反应器中存在两种反硝化菌Pseudomonas sp.和Azoarcus sp.。Pseudomonas sp.能够在厌氧条件下将硝酸盐还原成氧化亚氮和氮气,是分段式同步脱硫反硝化反应器中的功能菌。对分段式和一体式同步脱硫反硝化反应器中微生物群落结构进行比较可见,一体式反应器的群落结构复杂程度远高于分段式群落,分析认为分段式反应器只涉及硫化物氧化一个脱硫过程,所以微生物群落的复杂程度不如一体式。在一体式反应器中,由于产酸菌和SRB之间存在明显的竞争关系,导致SRB的活性和数量逐渐下降,进而致使自养反硝化脱硫菌逐渐减少,反应器处理效率下降。本研究对PCR-SSCP技术进行了优化,以更快更好地用于同步脱硫反硝化体系的微生物群落分析和功能微生物监测过程。优化后的条件为:质量分数为12%的非变性胶(丙烯酰胺与甲叉的质量比为49:1),上样缓冲液中去离子甲酰胺的体积分数为1/3,在4℃和300 V条件下电泳18 h。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2007-07-01）
自养反硝化脱硫论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
水资源和能源在人类生产与生活中不可或缺,然而不合理的开发和利用方式导致水资源污染及能源短缺问题在全球范围内趋于恶化。基于硫自养反硝化的生物处理技术可将沼气脱硫与废水脱氮相结合,以“废”治“废”,对水体硝酸盐污染的治理以及沼气的开发利用具有重要意义。然而,在基于沼气的反硝化体系中,气相、液相及微生物相之间的相互作用关系复杂多样,沼气成分在脱氮除硫过程中的作用及影响尚不明晰。本研究探讨了沼气成分对脱氮除硫性能的影响,在此基础上探索强化生物脱氮除硫性能的方法并构建生物反应器,得到的主要结果如下:分别驯化培养了硝酸盐型和硫酸盐型甲烷氧化污泥并评价其性能,以评估将其用于处理含NO_3~-和SO_4~(2-)废水的可行性,发现在提供了充足营养物质的条件下,硝酸盐型甲烷氧化污泥所达到的NO_3~-去除速率仅为0.55 mg-N/(L·d),硫酸盐型甲烷氧化污泥也仅能达到最高4.1 mg-S/(L·d)的硫酸盐还原速率,并且典型的甲烷氧化菌所占比例均低于3%,CH_4在处理过程的作用微弱。以高浓度的气态H_2S作为硫源并探究了其对同步脱氮除硫过程的影响,发现高浓度H_2S(2%,v/v)也可为微生物所利用,随着S/N从0.38增加至1.52,SO_4~(2-)生成的迟滞期增加,SO_4~(2-)最大增加速率降低,促进了硫氧化中间产物的积累。而随着H_2S通气时长从2增加至20 min(通气速率为100 mL/min),NO_3~-去除速率常数则从0.1231降至0.0302 d~(-1),微生物的反硝化作用受到了抑制。以CO_2替代NaHCO_3作为碳源也可支持体系中脱氮除硫菌群的生长代谢,但出现了硫氧化以及反硝化活性降低的现象,气态CO_2溶于水造成体系pH降低可能是导致脱氮除硫性能恶化的主要原因。为改善体系pH条件,分别以活性炭、麦饭石和磷矿石作为pH调节材料进行了生物实验,发现3种材料均具有调节pH和强化生物脱氮除硫的能力,其中以磷矿石的调节效果最佳,可将pH从5.5左右提高至6.3以上,NO_3~-去除速率从0.0319提升至0.0784 mg-N/(L·h)以上,同时SO_4~(2-)最大增长速率则从0.07增加至0.22 mg-S/(L·h)以上。根据微生物活性(ATP变化)及各材料的溶出特性推测麦饭石和磷矿石中所含Ca及Mg类物质的溶出是导致体系pH升高的主要原因,并且二者对微生物活性具有直接提升作用。利用高通量测序技术对微生物群落结构进行分析,发现以NaHCO_3为碳源时,优势菌属主要为Thiobacillus和Sulfurimonas,均可以还原态硫作为电子供体进行反硝化。以CO_2为碳源时,则以一种归属于具有异养反硝化功能的PHOS-HE36科的菌属和Thiobacillus菌属为主要功能菌群。利用Heatmap图、组间差异分析以及冗余分析对不同碳源条件下的微生物群落进行对比,结果表明pH对不同碳源下微生物群落结构影响最大,pH调节材料添加对其影响相对较小。以棉线为载体、磷矿石颗粒为pH调节材料构建了脱氮除硫反应器。采用SBR或连续进水方式,进水中NO_3~-为20 mg-N/L时,反应器出水中均未监测到NO_3~-和NO_2~-,且出水pH高于空白组反应器出水。同时,出气中H_2S去除率达到了88%以上,采用连续进水模式时,进气和出气中CH_4浓度均在59%～66%范围内浮动,几乎未观察到CH_4的损耗。反应器内部Thiobacillus和Azospira为实现脱氮除硫的主要功能菌属,且反应器脱氮除硫功能是具有硫自养反硝化、异养反硝化、硫氧化以及有机物降解功能的多种微生物菌群共同作用的结果。本研究探讨了沼气成分与生物脱氮除硫过程之间的相互影响,为实现沼气脱硫及废水脱氮的同步处理提供了有效的理论和技术支撑。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
自养反硝化脱硫论文参考文献
[1].王威,毕志浩,张若晨,王爱杰,任南琪.自养反硝化脱氮耦合沼气同步脱硫效能研究[J].环境科学学报.2019
[2].刘永杰.基于自养反硝化的沼气脱硫与废水脱氮同步处理技术研究[D].中国地质大学(北京).2019
[3].郭琼.厌氧氨氧化的稳定性及其与自养脱硫反硝化耦合工艺研究[D].杭州师范大学.2016
[4].陈川.自养菌—异养菌协同反硝化脱硫工艺的运行与调控策略[D].哈尔滨工业大学.2011
[5].王爱杰,阚洪晶,于振国,任南琪,刘春爽.自养脱硫反硝化工艺微生物群落诊断的SSCP技术优化[C].第十次全国环境微生物学术研讨会论文摘要集.2007
[6].于振国.自养脱硫反硝化反应器微生物群落动态及功能菌群分析[D].哈尔滨工业大学.2007