嵌套循环生物膜法降解含聚污水研究

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1、Ｘ５２单位代码：１０２２０分类号；ＮｏｒｔｈｅａｓｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ工程硕±专业学位论文＇—Ｈ论文题目：嵌套循环生物膜法降解含聚污水研究工程领域；建筑与上木工程培养类别：■全日制□非全日制论文类型：应用研究硕ｄｂ生：马冬：于忠臣副教授校内导师刘书孟高级工程师校外导师；入学时间：２０１２年９月论文完成时间：２０１５年４月东北打加火巧王程硕±专业学化论文学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是我在指导教师的指导下进巧的研究工作及取得的研亢成果，。据

2、我所知除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重耍贡献的个人和集体，均己在文中作了明确说明井表示谢意。＂；作者签名：９＾日期学位论文使用授权声明本人完全了解东北石油火学有关保留。学校有权保留学位论、使用学位论义的规定文并向国家主管部口或其指定机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被爸阅和借，可１＞１阅，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文＾公布论文的全部或部分内容。东北石油大学有权将本人的学位论文加入《中国化秀硕±学位论文全文数据库》、《中国博壬学位论文全文数据库》和编入《中闺知

3、识资源总库》。保密的学位论文在解密后适用本规定。学位论文作者签名：言寒论文指导教师签名：指导小组成员签名ThesisfortheGraduateCandidateTestStudyOnPolyarcylamideWastewaterTreatmentInNestedBiofilmReactorCandidate:MaDongTutor:YuZhongchenField:ArchitecturalandCivilEngineerinTrainingcategory：Full-timeType：AppliedResearchDateoforalexamination:

4、1thJune.2015University:NortheastPetroleumUniversity东北石油大学工程硕士专业学位论文嵌套循环生物膜法降解含聚污水研究摘要聚丙烯酰胺已广泛应用于三次采油，导致油田产出水聚合物含量超标，对油田环境造成污染，因而对聚丙烯酰胺污水进行处理具有重要意义。生物法降解聚丙烯酰胺具有成本低、二次污染小等优点，得到了研究人员广泛关注。本文采用一种嵌套循环生物膜法处理含聚污水，构建了内循环嵌套外循环的双循环模式，使得废水在空间上交替流经缺氧环境和好氧环境，以实现聚丙烯酰胺废水有机物和氮素的有效去除。本文根据载体应具备的性质，选择合适载体，确定载体投加量，

5、启动嵌套循环生物膜反应器。研究好氧区聚丙烯酰胺浓度和水力停留时间（HRT）对聚丙烯酰胺废水中有机物去除效率的影响。通过向进水中加入辅酶前体维生素B族生长因子和葡萄糖、淀粉、蛋白胨等碳源和氮源强化嵌套循环生物膜法对聚丙烯酰胺的去除效能。探讨嵌套循环模式、进水方式和内循环表观气速与脱氮效能内在关系。对载体进行生物相观察，对聚丙烯酰胺降解菌进行筛选，并初步研究金属离子对聚丙烯酰胺降解菌降解特性的影响。此外，研究嵌套循环生物膜法水动力学，并测定嵌套循环生物膜法生物动力学系数。研究结果表明，经60天驯化后，平均COD去除率达到70.37%。驯化期间在聚丙烯酰胺浓度升高初期，COD去除率逐渐下降

6、，HRT<24h时，COD去除率随HRT增大而升高，HRT>24h后COD去除率趋于平稳，确定最佳HRT为24h。提高载体浓度可增大生物量，COD去除效能提高，B族维生素对聚丙烯酰胺去除率影响较小，葡萄糖和淀粉可使去除率分别提高7%和6%，蛋白胨对去除率影响较大，去除率可从60%提高到75%。氮素去除实验表明，采用从缺氧区进水方式，在内循环表观气速为0.003mg/L条件下，嵌套循环脱氮效率较高，氨氮去除率为85%，总氮去除率为33.3%。镜检结果显示好氧区载体生物膜生物相结构稳定，生物膜由大量丝状菌和少量细菌组成。分离筛选出两株为杆状革兰氏阴性菌的聚丙烯酰胺降解菌P1和P2，并且金

7、属离子Mg2+和Zn2+对菌种生长和PAM降解有促进作用，但Mn2+对P1和P2有一定程度抑制作用。动力学研究结果表明，好氧区基质可在1min内完成混合，为连续流完全混合型，外循环曝气量与气含率之间成线性关系，拟合方程为y=10.725x－0.504，外循环气含率与循环流速的平方成类线性关系。选定气提管顶部处为最佳进水口位置，建立水动力学模型，解得最小临界气速为Ugr=0.76m/s。实验测定嵌套循环好氧区颗粒生物膜产率系数为Y=0.40645(mg/m3