电化学技术强化厌氧氨氧化细菌活性研究

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1、２？乂连禮＾丈葦ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ慎±等恆巧交ＤＯＣＴＯ民ＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ鑛？、电化学技术强化厌氧氨島化细菌活性研究环境工程学科专业作者姓名ｇ：＿Ｓ周集体教授指导教！１巧养森＿＿＿副教授答辩日期２０１５年９月博：ｔ学位论文电化学技术强化厌氧氨氧化细菌活性研究ＥｎｈａｎｃｅｄｔｈｅＡｃｔｉｖｉｔｏｆＡｎａｍｍｏｘＢｉｏｍａｓｓｂＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ

2、ｙｙＴｅｃｈｎｉｕｅｓｑ作者姓名：尹蠢学号：１１２１８０２４指导教师：周集体教授乔森邑。教技学科、专业：环境工程答辩日期：大連巧义乂皆ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或已申请学位或其他用途使用过的成果一。与我集体己经发表的研究成果，也

3、不包含其他同工作的同志对本研究所做的贡献均己在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：电化学技术强化厌氧氨氧化细菌活性研究ｉ作者签名：日期；一Ｘ年月日證＾大连理工大学学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定，在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于大连理工大学，允许论文被查阅和借阅。学校有权保留论文并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行

4、检索，可Ｗ采用影印、缩印、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。学位论文题目：电化学技术强化厌氧氨氯化细茜活性研究￣／〇作者签名：日期：年月日＾矣＾导师签名：句來户日期；八ｒ年／》月日一〇答辩委员会主席：日期：年／月日Ｊ大连理工大学博±学位论文巧要。１＾厌氧氨氧化技术为核也的脱氮工艺己逐渐成为污水处理领域的研究热点与传统的硝化反硝化工艺相比，厌氧氨氧化工艺具有经济、节能、高效和环境友好的特点。然、而，由于厌氧氨氧化细菌倍增时间长生长缓慢，导致巧氧氨氧化

5、工艺启动时间过长的缺点已成为该工艺大规模快速应用于实际废水脱氮的较大阻碍一。因此，本文试图寻求些快速有效的方法促进厌氧氨氧化细茵的活性，进而加快细菌的生长速率Ｗ泣到快速启动厌氧氨氧化工艺的目的。本文旨在通过电化学技术强化厌氧氨氧化细菌的活性，重点考察了包括静电场、电极生物膜等方式锅合厌氧氨氧化脱氮工完的可能性，并对其作用机理进行了深入的探索。本论文主要内容包括！＾下几个方面。１利用合适的静电场施加于厌氧氨氧化反应器，促进了厌氧Ｅ氧化细茜的活性，（）取得了良好的脱氮效果。当静电场强

6、度为２Ｖ／ｃｍ，电场总作用时间为ｌ＆ｈ／ｄａｙ，电场连续作用时间和间歇时间分别为９ｈ和３ｈ时，经过１６０天的培养，巧氧氨氧化反应器的脱氮效率提高了３９％。静电场强度过大或者作用时间过长都会对厌氧氨氧化细菌的活性产生抑制，但是当静电场撤除之后，厌氧氨氧化细菌的活性可Ｗ缓慢恢复。对静电场施加前后的反应器内菌种进行分析发现，外加静电场会导致厌氧氨氧化细菌的细胞结构发生明显的不规则变化，细胞色素Ｃ酶链式反应显示该种不规则变化可能使厌氧氨氧化小体内部的细胞色素Ｃ的储存量增加。，通过将

7、Ｈ电极应用于厌氧氨氧化反应器，构建了Ｈ电极生物膜体系提高了厌氧（巧氨氧化细菌的桂膜性能，取得了良好的脱氮效果。实验表明，在Ｈ电级生物膜体系中，合适的电极电势也能增强厌氧氨氧化细菌的活性。当工作电极与参比电极么间的电势差为０．０８Ｖ时，Ｈ电极厌氧氨氧化反应器具有最好的脱氮效率，但是电极电势超过０．０８Ｙ可能会抑制厌氧氨氧化细菌的活性。当电极电势为０．０８Ｖ，运行时间达到１８８天时，Ｈ３－／ｄ电极厌氧氨氧化反应器的氮去除率达到了化９１ｋｇＮ／ｍ，相比对照反应器提升了２７．２％。王电

8、极生物膜体系改变了厌氧氨氧化细菌的菌胶团胞外聚合物的含量，也改变了胞外聚合物中蛋白和多糖的百分比。通过对不同反应器的菌种分析发现，兰电极体系导致厌氧氨氧化细菌的关键酶化脱氨酶（ＨｙｄｒａｚｉｎｅＨｅｈｙｄｒｏｇｅｍｓｅ，ＨＤＨ），硝酸盐还原酶（ＮｉｔｒａｔｅＲｅｄｕｃｔａｓｅＮＡ民）和亚硝酸盐还原酶（ＮｉｔｒｉｔｅＲｅｄｕｃｔａｓｅ，饥艮）活性分，０％－５０％Ｈ电极反应器中的厌氧氨氧化细菌