磷酸盐生物还原论文-赵严平,李杰,赵炜,王亚娥

磷酸盐生物还原论文-赵严平,李杰,赵炜,王亚娥

导读:本文包含了磷酸盐生物还原论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:磷酸盐生物还原,除磷,磷化氢,机理

磷酸盐生物还原论文文献综述

赵严平,李杰,赵炜,王亚娥[1](2019)在《磷酸盐生物还原除磷在水处理中的研究现状及展望》一文中研究指出磷酸盐生物还原除磷作为一种新兴的生物除磷技术,为污水除磷提供了一条新的思路与途径。以磷化氢气体逸出的形式去除污水中的磷,不仅能减少剩余污泥的排放量,还能通过一定的工程措施将磷化氢回收利用,解决磷污染危害与磷资源稀缺的矛盾。在总结磷酸盐生物还原除磷机理研究进展的基础上,分析了影响磷酸盐生物还原除磷的因素,探讨了该技术在实际工程中应用的现状与前景。(本文来源于《工业用水与废水》期刊2019年04期)

魏文涛[2](2017)在《磷酸盐生物还原反应特性及除磷工艺研究》一文中研究指出近年来,关于磷酸盐还原工艺的研究主要集中于磷化氢的发现和检测手段。应用磷酸盐还原工艺进行污水除磷才刚刚开始入手研究,相关研究尚不完善且存在着相互矛盾的现象。而磷酸盐还原反应的机理研究尚不清楚,普遍认为是微生物作用的结果。因此磷酸盐还原工艺的深入研究成为除磷工艺突破的当务之急。本课题首先对厌氧污泥在UASB反应器内经过90天的培养和驯化,COD去除率稳定在87.99%,磷酸盐去除率稳定为59.49%,磷酸盐去除速率高达为21.11mg/(L·d),具有较好的污水处理效能。污泥的MLSS及MLVSS前期下降,然后达到稳定,后期有小幅度上升,出水澄清度较好。这说明本工艺中存在污泥增殖,但是增殖量较小。整个系统产气分别经过色谱分析法和化学检测法鉴定为磷化氢气体,证明了磷酸盐还原反应的发生。经过90天的驯化,含有磷酸盐还原菌的厌氧污泥已在UASB反应器中驯化成功。随后,采用二次冷阱-气相色谱法对系统产生的气体做定性鉴定,明确了磷酸盐还原的最终产物是磷化氢。进一步采用化学吸收-钼锑抗分光光度法对系统产生的磷化氢做定量检测,分析过程中磷化氢的累积产量。采用UASB动态反应器和静态反应器组对磷酸盐还原工艺进行动态和静态的运行研究。主要对磷酸盐还原反应的工艺参数做出细致的探究:1.试验研究了磷酸盐还原反应的前体物质,在所选用的6种无机磷源(分别为黄磷单质,次磷酸钠,亚磷酸钠,磷酸二氢钾,磷酸氢二钾,六偏磷酸钠)中,所有磷素都可以产生磷化氢,是磷酸盐还原菌可用的磷源,但磷酸盐还原效能的发挥各有不同:以磷素去除效率为指示标准,效率最高的磷源为磷酸二氢钾,磷素去除效率为69.72%;以磷素去除速率为指示标准,速率最高的磷源为次磷酸钠,磷素去除速率为5.76mg/(L·d);以磷化氢产量为指示标准,产量最高的磷源为次磷酸钠,磷化氢产量为401.1μg。据反应过程的磷素平衡分析,磷酸盐还原反应可能是—个缓慢的过程,且低价态磷素更容易被还原成磷化氢。2.试验研究了磷酸盐还原所需要的氮素来源及其营养比例,当铵盐为唯一氮源时,最佳氮磷比为4/1,此时磷酸盐去除率为79.03%,铵盐不足将导致磷酸盐还原反应中途停滞,铵盐过剩对系统没有促进效果,铵盐的存在是磷酸盐还原菌必须的营养因素之一。当硝酸盐为氮源时(同时要添加一定浓度铵盐),最佳氮磷比为1/1(这里指NO3-与PO43-的比值),此时促进磷酸盐还原反应,磷酸盐去除率为83.33%;平衡氮磷比为2/1,此时表现为促进作用与抑制作用的等衡;超过平衡状态,继续添加硝酸盐,磷酸盐还原反应被抑制,且添加的硝酸盐浓度越高,抑制效果越显着。3.试验研究了磷酸盐还原所需要的碳素来源及其营养比例,在厌氧状态下,试验所选用的6种碳源(甲醇,乙醇,甲酸钠,乙酸钠,葡萄糖,淀粉)中,磷酸盐去除率较高的碳源为甲醇和乙醇,最高磷酸盐去除效率为82.28%。以葡萄糖为碳源时,最佳碳磷比为120/1,此时磷酸盐去除率为79.78%,产生磷化氢82.0μg。在缺氧状态下,磷酸盐去除率较高的碳源为甲醇和乙醇,最高磷酸盐去除效率为84.57%。以葡萄糖为碳源时,最佳碳磷比为16/1,此时磷酸盐去除率为87.06%,产生磷化氢101.6μg。过低的COD浓度将无法使反应进行完全,过高的COD浓度使环境酸化并促使专性厌氧菌抑制磷酸盐还原菌的活性。4.磷酸盐还原反应最佳温度为31℃时,此时磷酸盐去除率为69.72%,产生磷化氢82.0μg,12时瞬时的磷酸盐去除速率为4.45mg/(L·d),24时的磷酸盐去除速率依然高达3.92mg/(L·d)。实际工艺中,由于气温的波动,可控制其所在的反应池中温度介于28℃到31℃之间,低温(环境温度低于11℃)可导致系统崩溃,高温(环境温度高于37℃)可导致菌种失活。5.磷酸盐还原反应最佳pH值为8.0,磷酸盐去除效率为70.12%,产磷化氢为93.3μg;pH值为7.5次之,磷酸盐去除效率为69.72%,产磷化氢为82.0μg。过高或过低的pH值阻碍磷酸盐还原反应,极端的pH值破坏微生物生理生化性质使其失活,也改变了微生物之间的种间作用或环境条件而导致其效能降低。6.磷酸盐还原反应最佳的氧化还原电位为-130mv到-170mv之间的缺氧环境。厌氧环境也可使磷酸盐还原菌正常生存,但好氧环境会阻碍磷酸盐还原反应的正向进行。最终,笔者将以上得到的结果,基于模拟的生活污水水质,应用磷酸盐还原工艺进行污水处理试验,得到较好的处理效果,出水水质中有机物、氨氮浓度可满足城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918)中一级标准A的出水要求,磷酸盐去除效率仍然有待进一步加强。磷酸盐还原工艺由于其适用于缺氧或厌氧环境,可以作为A20工艺的厌氧池或缺氧池中主要处理工艺,用于专门进行除磷。(本文来源于《沈阳建筑大学》期刊2017-01-01)

刘轶,周健,李晓品,张永胜,肖龙[3](2013)在《磷酸盐生物还原系统构建过程中磷形态的转化研究》一文中研究指出对高浓度生活污水磷酸盐生物还原系统构建过程中的磷平衡和磷形态进行了研究。结果表明,反应器在负荷为1.0 kgCOD/(m3·d)、DO浓度为6 mg/L、温度为30℃、不外排污泥、连续曝气的条件下,运行25 d期间对TP的去除率稳定在85%~93%;生物膜污泥中的聚合磷酸盐含量仅为0.274 mgP/gDS,而结合态磷化氢含量高达3.51×106ngP/kgWS;系统每天对外源磷的去除量为44.2 mg,共损失0.77 g的磷,成功构建了磷酸盐生物还原除磷系统。与接种污泥相比,运行25 d后生物膜污泥中的有机磷(Org-P)和无机磷含量分别减少了3.0和1.43 mgP/gDS;在各种无机形态磷中,水溶性活性磷(H2O-P)、金属结合态磷(NaOH-P)、氧化还原敏感态磷(BD-P)、难溶性的无机和有机态聚合磷(NaOH85-P)含量分别减少了84.1%、13.7%、6.24%、27.3%,钙结合态磷(HCl-P)含量增加了68.9%,据此推断磷形态的转化途径可能是Org-P→H2O-P→NaOH-P→BD-P→NaOH85-P→HCl-P。(本文来源于《中国给水排水》期刊2013年13期)

栗静静,周健,卿晓霞,李晓品[4](2013)在《碳源种类对生活污水磷酸盐生物还原系统磷形态转化的影响》一文中研究指出研究考察了碳源种类葡萄糖、甲醇、乙酸钠、淀粉对磷酸盐生物还原系统除磷效能及磷形态转化的影响。试验结果表明,碳源种类对磷酸盐生物还原系统除磷效能有影响,以葡萄糖为碳源,系统每天外源磷的去除量42.05mg,明显高于其他3种碳源;以葡萄糖为碳源时,系统污泥中无机磷(Inorg-P)主体成分铁铝结合态磷(NaOH-P)和可还原水溶性磷(BD-P)的转化量较高,为每克干污泥1.67mg,后续惰性磷(NaOH85-P)转化量较高,整个磷转化过程向着磷酸盐还原菌可利用活性磷发展;以淀粉为碳源时,系统污泥中有机磷(Org-P)转化量最低为每克干污泥2.86mg,成为整个磷转化过程的限制性步骤;以甲醇和乙酸钠为碳源时,系统污泥中NaOH85-P转化量较低,BD-P难以转化,成为整个磷转化过程的限制性步骤。(本文来源于《重庆大学学报》期刊2013年03期)

刘俊[5](2009)在《超高盐高磷废水好氧磷酸盐生物还原系统构建及效能影响因素研究》一文中研究指出随着库区特色榨菜产业高速发展,每年向叁峡库区排放大量高盐高氮磷废水,随着库区水环境氮磷污染和富营养化的加剧,以及氮磷排放标准的提高,开发高效除磷技术成为当务之急。研究以超高盐高氮磷榨菜腌制废水为研究对象,针对前期研究中厌氧条件下磷酸盐生物还原系统构建缓慢,除磷效能较低的问题,通过试验探讨了缺氧和好氧环境对磷酸盐生物还原系统构建的影响,首次在好氧SBBR(Squencing Batch Biofilm Reactor)反应器中成功地构建了高效能的磷酸盐生物还原除磷系统,并通过对该系统的磷平衡分析,以及污泥中各形态磷的组成以及转化规律研究,初步证实该系统的除磷途径为磷酸盐生物还原。在此基础上系统研究了初始pH值、C/P、DO、温度、磷酸盐浓度、挂膜密度、硝酸盐氮浓度和有机负荷等因素对好氧磷酸盐生物还原除磷效能的影响,得出了实现磷酸盐生物还原高效能的关键控制参数。研究得出如下主要结论:氧环境对磷酸盐还原系统构建影响显着。采用3%到7%两阶段盐度提升方式,在温度30℃、负荷0.5 kgCOD/m~3·d、初始pH为4.5的条件下,启动26天,缺氧和好氧反应器COD去除率分别为86%和95%,PO_4~(3-)-P去除率分别为23%和70%。在好氧DO为6mg/L的条件下实现了磷酸盐生物还原系统的快速构建和高效能。此外,进水NO_3~--N浓度对缺氧条件下磷酸盐生物还原系统除磷效果影响显着,进水NO_3~--N浓度为105mg/L~160mg/L时,磷酸盐去除率达40%,有利于缺氧条件下磷酸盐生物还原。对于无剩余污泥排放的SBBR反应器生物除磷系统,通过对其磷平衡分析及污泥中各形态磷的组成以及转化研究表明:系统每日有41.8mg/L的外源磷损失;而污泥中有155mg内源磷以磷形态转化及磷酸盐还原途径损失,占外源磷去除量的14.2%,占系统磷损失总量的12.5%;对污泥中磷形态的组成分析表明,磷形态的转化途径可能是Org-P→NaOH85-P→HCl-P→NaOH-P→BD-P→H2O-P,初步证明SBBR反应器中构建的生物除磷系统为磷酸盐生物还原系统。初始pH、C/P、DO、温度、挂膜密度和负荷等因素对SBBR反应器磷酸盐生物还原除磷效能影响显着。SBBR反应器磷酸盐生物还原除磷最佳运行工况为:初始pH为8、C/P为100、DO为6mg/L、温度为30℃、挂膜密度为40%、负荷为1.0kgCOD/m~3·d。在此工况条件下,可使进水COD浓度和PO_4~(3-)-P浓度分别为4837mg/L和PO_4~(3-)-P浓度为48.40mg/L的废水,出水COD浓度和PO_4~(3-)-P浓度分别为106mg/L和15.04mg/L,去除率分别为99%和69%。反应器磷酸盐生物还原系统中进水磷酸盐浓度与磷酸盐去除量之间、磷酸盐的去除量与COD去除量之间存在显着的正相关性。进水NO_3~--N浓度对反应器磷酸盐生物还原系统影响显着,反应器内的NO_3~--N去除量与磷酸盐去除量之间存在负相关性。研究具有重要的实用价值和现实意义,为生物除磷技术开辟了新途径,为基于磷酸盐还原的新型生物除磷工艺的开发和工程应用提供了理论和技术支持。(本文来源于《重庆大学》期刊2009-04-01)

程小萍[6](2007)在《利用磷酸盐还原反应进行生物除磷的研究》一文中研究指出磷酸盐生物还原反应可用于生物除磷。将猪粪与一种厌氧污泥按质量比4∶1混合作为接种物进行分批培养实验,考察培养始末总磷浓度的变化,从而研究厌氧生物除磷的条件。结果表明,在分批培养中,葡萄糖和蛋白胨分别是厌氧生物除磷的良好碳源和氮源;适宜的初始pH6.50,适宜的培养温度36℃。(本文来源于《生物技术》期刊2007年06期)

郭夏丽[7](2006)在《磷酸盐生物还原研究进展与应用前景》一文中研究指出磷酸盐生物还原的发现使人们对微生物磷循环的认识更加全面。在此,从热力学角度对磷酸盐生物还原反应进行了分析并对其机理进行了探讨,介绍了磷酸盐生物还原反应在废水生物除磷方面的应用前景。(本文来源于《江苏环境科技》期刊2006年05期)

磷酸盐生物还原论文开题报告

(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:

近年来,关于磷酸盐还原工艺的研究主要集中于磷化氢的发现和检测手段。应用磷酸盐还原工艺进行污水除磷才刚刚开始入手研究,相关研究尚不完善且存在着相互矛盾的现象。而磷酸盐还原反应的机理研究尚不清楚,普遍认为是微生物作用的结果。因此磷酸盐还原工艺的深入研究成为除磷工艺突破的当务之急。本课题首先对厌氧污泥在UASB反应器内经过90天的培养和驯化,COD去除率稳定在87.99%,磷酸盐去除率稳定为59.49%,磷酸盐去除速率高达为21.11mg/(L·d),具有较好的污水处理效能。污泥的MLSS及MLVSS前期下降,然后达到稳定,后期有小幅度上升,出水澄清度较好。这说明本工艺中存在污泥增殖,但是增殖量较小。整个系统产气分别经过色谱分析法和化学检测法鉴定为磷化氢气体,证明了磷酸盐还原反应的发生。经过90天的驯化,含有磷酸盐还原菌的厌氧污泥已在UASB反应器中驯化成功。随后,采用二次冷阱-气相色谱法对系统产生的气体做定性鉴定,明确了磷酸盐还原的最终产物是磷化氢。进一步采用化学吸收-钼锑抗分光光度法对系统产生的磷化氢做定量检测,分析过程中磷化氢的累积产量。采用UASB动态反应器和静态反应器组对磷酸盐还原工艺进行动态和静态的运行研究。主要对磷酸盐还原反应的工艺参数做出细致的探究:1.试验研究了磷酸盐还原反应的前体物质,在所选用的6种无机磷源(分别为黄磷单质,次磷酸钠,亚磷酸钠,磷酸二氢钾,磷酸氢二钾,六偏磷酸钠)中,所有磷素都可以产生磷化氢,是磷酸盐还原菌可用的磷源,但磷酸盐还原效能的发挥各有不同:以磷素去除效率为指示标准,效率最高的磷源为磷酸二氢钾,磷素去除效率为69.72%;以磷素去除速率为指示标准,速率最高的磷源为次磷酸钠,磷素去除速率为5.76mg/(L·d);以磷化氢产量为指示标准,产量最高的磷源为次磷酸钠,磷化氢产量为401.1μg。据反应过程的磷素平衡分析,磷酸盐还原反应可能是—个缓慢的过程,且低价态磷素更容易被还原成磷化氢。2.试验研究了磷酸盐还原所需要的氮素来源及其营养比例,当铵盐为唯一氮源时,最佳氮磷比为4/1,此时磷酸盐去除率为79.03%,铵盐不足将导致磷酸盐还原反应中途停滞,铵盐过剩对系统没有促进效果,铵盐的存在是磷酸盐还原菌必须的营养因素之一。当硝酸盐为氮源时(同时要添加一定浓度铵盐),最佳氮磷比为1/1(这里指NO3-与PO43-的比值),此时促进磷酸盐还原反应,磷酸盐去除率为83.33%;平衡氮磷比为2/1,此时表现为促进作用与抑制作用的等衡;超过平衡状态,继续添加硝酸盐,磷酸盐还原反应被抑制,且添加的硝酸盐浓度越高,抑制效果越显着。3.试验研究了磷酸盐还原所需要的碳素来源及其营养比例,在厌氧状态下,试验所选用的6种碳源(甲醇,乙醇,甲酸钠,乙酸钠,葡萄糖,淀粉)中,磷酸盐去除率较高的碳源为甲醇和乙醇,最高磷酸盐去除效率为82.28%。以葡萄糖为碳源时,最佳碳磷比为120/1,此时磷酸盐去除率为79.78%,产生磷化氢82.0μg。在缺氧状态下,磷酸盐去除率较高的碳源为甲醇和乙醇,最高磷酸盐去除效率为84.57%。以葡萄糖为碳源时,最佳碳磷比为16/1,此时磷酸盐去除率为87.06%,产生磷化氢101.6μg。过低的COD浓度将无法使反应进行完全,过高的COD浓度使环境酸化并促使专性厌氧菌抑制磷酸盐还原菌的活性。4.磷酸盐还原反应最佳温度为31℃时,此时磷酸盐去除率为69.72%,产生磷化氢82.0μg,12时瞬时的磷酸盐去除速率为4.45mg/(L·d),24时的磷酸盐去除速率依然高达3.92mg/(L·d)。实际工艺中,由于气温的波动,可控制其所在的反应池中温度介于28℃到31℃之间,低温(环境温度低于11℃)可导致系统崩溃,高温(环境温度高于37℃)可导致菌种失活。5.磷酸盐还原反应最佳pH值为8.0,磷酸盐去除效率为70.12%,产磷化氢为93.3μg;pH值为7.5次之,磷酸盐去除效率为69.72%,产磷化氢为82.0μg。过高或过低的pH值阻碍磷酸盐还原反应,极端的pH值破坏微生物生理生化性质使其失活,也改变了微生物之间的种间作用或环境条件而导致其效能降低。6.磷酸盐还原反应最佳的氧化还原电位为-130mv到-170mv之间的缺氧环境。厌氧环境也可使磷酸盐还原菌正常生存,但好氧环境会阻碍磷酸盐还原反应的正向进行。最终,笔者将以上得到的结果,基于模拟的生活污水水质,应用磷酸盐还原工艺进行污水处理试验,得到较好的处理效果,出水水质中有机物、氨氮浓度可满足城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918)中一级标准A的出水要求,磷酸盐去除效率仍然有待进一步加强。磷酸盐还原工艺由于其适用于缺氧或厌氧环境,可以作为A20工艺的厌氧池或缺氧池中主要处理工艺,用于专门进行除磷。

(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。

磷酸盐生物还原论文参考文献

[1].赵严平,李杰,赵炜,王亚娥.磷酸盐生物还原除磷在水处理中的研究现状及展望[J].工业用水与废水.2019

[2].魏文涛.磷酸盐生物还原反应特性及除磷工艺研究[D].沈阳建筑大学.2017

[3].刘轶,周健,李晓品,张永胜,肖龙.磷酸盐生物还原系统构建过程中磷形态的转化研究[J].中国给水排水.2013

[4].栗静静,周健,卿晓霞,李晓品.碳源种类对生活污水磷酸盐生物还原系统磷形态转化的影响[J].重庆大学学报.2013

[5].刘俊.超高盐高磷废水好氧磷酸盐生物还原系统构建及效能影响因素研究[D].重庆大学.2009

[6].程小萍.利用磷酸盐还原反应进行生物除磷的研究[J].生物技术.2007

[7].郭夏丽.磷酸盐生物还原研究进展与应用前景[J].江苏环境科技.2006

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