固定化微生物活性微球原位修复河床底泥

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1、隶劫大·粤硕士学位论文固定化微生物活性微球原位修复河床底泥THESTUDYoNSEDIⅣⅡ￡NTlN—SITUREMEDIATIoNBYIMMoBILILIZEDTⅢCRoBIALACTIV_ATEDBEADSAThesisSubmittedtoSoutheaStUnivers时FormeAcademicDegreeofMasterofEngineeringBY‰19Xin—deSupervisedbyProf．essorFUDa一‰gDepartInentof卫江unicipalEngineeringSoutlleastUniVersi锣Janu叫2014东南大学学位

2、论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文巾不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作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了谢意。研究生签名：盗堑塑i亟日期：2堡!坠生：堕东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保

3、密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：嫩导师签名：日期：20懈哆，汐摘要固定化微生物活性微球原位修复河床底泥底泥是河流水体污染的重要内源，本文研发一种将微生物活性微球投放到河床，实现底泥原位修复的技术方法。以上覆水体水质和底泥TOC为评价指标，通过正交实验，确定了最佳包埋条件，测定了活性微球的基本性能和微观结构：实验分析了活性微球修复效果的影响因素，并与直接投加游离态工程菌液和生物活性炭进行了比较；同时设计了现场实验装置

4、，测定评估了实际条件下的修复效果。(1)通过七因素二水平正交实验，确定了微生物固定化最佳包埋条件：凹凸棒土O．5％、交联时间36h、微生物菌液20％、二氧化硅3。5％、海藻酸钠1％、碳酸钙0．4％、PvA8％。对污染物去除效果的影响程度由大到小顺序为：介质、交联时问、微生物菌液、二氧化硅、海藻酸钠、碳酸钙、PvA。活性微球对上覆水体cOD、N}0．N以及底泥1Dc的去除率分别可达71．87％、92．65％和62．39％以上。(2)测定了活性微球的物理性能和微生物活性，通过扫描电镜和图像分析软件(ImageJ)等手段对活性微球微观结构进行了测定与评价。活性微球密度1．1—

5、1．2咖L，平均直径3．32mm，平均强度293∥粒，稳定性和传质性良好，微生物活性强，使用寿命达到70d以上。活性微球内部具有良好的蜂窝状结构，孔隙率达到19．7％，微球表面平均孔径在100nm左右。(3)分析了活性微球修复底泥生态系统的影响因素。水温25—30℃，溶解氧2—3mg／L，pH7-8，碳氮比10．15时，污染物综合去除效果最佳。上覆水体NH4+-N、TN和coD去除率分别达到85％、84％和70％左右。(4)比较了游离态工程菌液、不包埋微生物微球、微生物活性微球以及生物活性炭对污染物的去除效果，并进行分析评价。微生物活性微球修复效果最佳，上覆水体CoD、

6、N地+-N和TN的去除率分别达到76．3％、93．3％和92．8％，底泥，I’oc、全氮、异养细菌和反硫化细菌的玄除率分别达到61．9％、58．0％、45％和90‰在上覆水体TN降解过程中，微生物活性微球进行同步硝化反硝化反应，脱氮速度和效率高丁传统硝化反硝化过程。(5)以聚乙烯板作为围隔材料，辅以木桩进行固定，形成半径1．5m、高3．Om的圆柱形围隔装置。罔隔装置埋入底泥约O．3m，围隔内水深约1．5m，围隔板上开两个半径为5cm的小孔，保持围隔系统内外水体相通。通过该装置，测定评估了实际条件下的修复效果，略低于实验室结果。上覆水体coD、NH4+-N和1N去除率分别

7、达到61．8％、87．5％和87．1％’底泥1'oc、全氮、异养细菌和反硫化细菌的去除率分别达到46．5％、50．7％、39．2％和73．2％a活性微球的最佳投加量为1．77—2．12kg／m2，材料成本为￥20．4．24．4／m2。关键词：河道修复：固定化微生物；底泥：最佳包埋条件；生物修复Abst阳ctTheStudyontheSedimentIn—situRemediationbyImmobil娩edmicrobialactivatedbeads1mmODlIlZenmlCr0DlalaCtlvatedbeadSAbstractSe