低C_N驯化生物絮团对氮素去除性能研究

《低C_N驯化生物絮团对氮素去除性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代码：10264研究生学号：M150150287上海海洋大学硕士学位论文题目：低C/N驯化生物絮团对氮素去除性能研究StudyonNitrogenRemovalPerformanceofLow英文题目：C/NAcclimatedBio-floc专业：渔业研究方向：养殖排放水处理姓名：王涛指导教师：张家松副研究员二O一八年五月上海海洋大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经明确注明和引用的内容外，本论

2、文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日上海海洋大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权上海海洋大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本版权书。本学位

3、论文属于不保密□学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日上海海洋大学硕士学位论文答辩委员会成员名单姓名工作单位职称备注答辩地点答辩日期上海海洋大学硕士学位论文低C/N驯化生物絮团对氮素去除性能研究摘要生物絮团（Bio-floc）通过微生物氨化、同化、硝化、反硝化等多种生化反应的相互作用脱除养殖水体含氮污染物。现有基于生物絮团技术（Bio-flocTechnology，BFT）的水产养殖系统，往往通过外加大量碳源的方式，促进异养微生物快速生长，以确保有害物质快速降解。此方式碳源消耗大，且溶氧波

4、动剧烈，养殖经济成本高。养殖排放水的氮负荷与养殖密度、投喂量及养殖生物氮收支密切相关，而生物絮团对养殖水有害氮素的处理性能，直接影响着系统养殖产量。本研究用序批式反应器（SBR），以好氧-缺氧交替运行的方法，进行生物絮团低C/N驯化培养，对驯化成熟的生物絮团进行了菌群结构和相关氮代谢通路分析，考察其无机氮去除性能，初步研究了养殖水有机氮负荷对生物絮团氮去除性能的影响。研究结果对生物絮团在水产养殖水处理中的应用具有重要的现实意义，主要研究结果如下：以序批式反应器对生物絮团进行240d的低C/N驯化培养，培养+

5、过程中逐步降低碳源添加量，调节C/N从15降至7.9，NH4-N低于0.5--mg/L，NO2-N低于0.1mg/L，NO3-N低于57mg/L，SVI不高于60mL/g，生物絮团活性良好，沉降性能优良。在C/N为7.9，且水质稳定的情况下，利用高通量测序技术得到生物絮团的宏基因组数据（431534条高质量DNA序列），发现絮团微生态系统中可检测到39个门类、48个纲、223个属，生物多样性丰富。其中，变形菌门是最重要的优势菌门，占比达48.72%。低C/N驯化的生物絮团中，氮代谢功能基因比例为0.9%。氮

6、代谢通路中，氨化编码基因最丰富，占比37.77%，其余依次为反硝化酶、氨同化、硝化和固氮的编码基因，分别占比28.99%、20.92%、11.14%和1.18%。I上海海洋大学硕士学位论文于序批式反应器考察低C/N驯化的生物絮团在无外加碳源和碳源-充足时的无机氮去除、NO2-N积累、碱度消耗等情况，综合评价其自养硝化（AutotrophicNitrification，AN）和异养硝化-好氧反硝化（HeterophicNitrification-AerobicDenitrification，HN-AD）及缺氧

7、反硝化（AnaerobicDenitrification，AnD）效能。结果表明，低C/N驯化的+生物絮团具有较高的AN活性和HN-AD活性，对NH4-N去除率分别-高达97.1%和100%，AnD的NO3-N脱除率高达100%。氨氧化过程为.AN的限速步骤，比氨氧化速率为13.17mg/(gVSSd)，小于比亚硝酸盐.氧化速率（29.2mg/(gVSSd)），HN-AD的比氨氧化速率达40.28.mg/(gVSSd)，约为AN过程的3倍，AnD的比硝酸盐氮还原速率为.475.74mg/(gVSSd)。因为

8、同步硝化反硝化的存在，HN-AD的碱度消耗++（3.34g碱度/gNH4-N，以CaCO3计）小于AN（4.30g碱度/gNH4-N），-且HN-AD的TIN损失率高达53.69%。HN-AD的NO2-N积累较高，-最高达2.62mg/L，积累率为46.37%，AN的NO2-N最高仅0.47mg/L，积累率为3.31%。本研究为生物絮团定向驯化及其在水产养殖水处理中的应用提供理论参考。3接种低C/N驯化培养的生物