曝气生物滤池生物脱氮过程N2O产生机理及影响机制

基本信息
批准号:51278508
项目类别:面上项目
资助金额:79.00
负责人:何强
学科分类:
依托单位:重庆大学
批准年份:2012
结题年份:2016
起止时间:2013-01-01 - 2016-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:卢培利,艾海男,黎司,张婷婷,樊磊磊,刘媛媛,周小伟
关键词:
曝气生物滤池微观流态N2O微电极生物膜
结项摘要

Aiming at the problem of greenhouse effect caused by the release of strong greenhouse gas N2O into the atmosphere during sewage treatment process and based on the preliminary research results of our research group, the research focused on a typical sewerage treatment process-biological aerated filter(BAF) by applying molecular biology techniques and micro flow state testing technology (Micro-PIV) which aims to seek the mapping relations among the main controlling factors- - -fluid dynamics , the biological aerated filter biofilm microstructure and the distribution characteristics of different strains of the biofilm. Microelectrodes testing technology will also be used to explore mass transfer and transformation rules of the nitrogen and the formation mechanism of N2O in biofilm as well as the diffusion law of N2O diffusing from solid phase to liquid phase, and finally to the gas phase. Meanwhile, the formation and diffusion mechanism models of N2O in the biological aerated filter biofilm will be developed. Taking the whole process into consideration, its influencing factors will be investigated and some scientific and effective control measures will be proposed. The research will further reveal the biological aerated filter biofilm mass transfer and reaction mechanisms .Furthermore,this can improve optimization control strategy of the process and provide a theoretical basis for the popularization and application of biofilm process ,which is of great academic significance and application prospects .

针对污水处理过程中强温室气体氧化亚氮(N2O)向大气释放引起温室效应,而目前污水处理过程中并未高度重视气体释放的现状,选择典型生物膜污水处理工艺-曝气生物滤池为研究对象,利用分子生物学技术以及微观流态测试技术(Micro-PIV),寻求流体动力学与曝气生物滤池生物膜微观结构、膜内不同菌系分布特性之间的映射关系;采用微电极测试技术,探索氮元素在各种结构生物膜中的传质途径及转化规律,发掘N2O在生物膜中的形成机理及扩散规律;开发曝气生物滤池生物膜中N2O产生及扩散的机理模型;从全过程考虑,研究影响生物膜内N2O生成及扩散的影响因素及影响机制,最终提出科学、有效的控制措施。研究成果将进一步揭示曝气生物滤池生物膜内物质的传质及反应机理,在生物膜生物脱氮机理方面取得理论突破,完善该工艺的优化调控策略,为生物膜工艺的推广应用提供理论基础,具有重要的学术意义和应用前景。

项目摘要

针对污水处理过程中强温室气体氧化亚氮(N2O)向大气释放引起温室效应,而目前污水处理过程中并未高度重视气体释放的现状,选择典型生物膜污水处理工艺-曝气生物滤池为研究对象。研究了不同DO、HRT、C/N条件下曝气生物滤池(BAF)生物脱氮过程中N2O释放规律和反应器沿程氮元素迁移转化规律,从宏观角度揭示了DO、HRT、C/N等因素对N2O产生的影响程度;在此基础上,利用日益成熟的微电极测试技术结合PCR-DGGE技术,深入研究氮元素在生物膜内的形态转化规律以及不同条件下生物膜的结构与特性,从微环境和微生物学角度探索了生物膜内N2O产生的相关机理。基于ASM3模型,简化并建立了生物膜中N2O产生机理模型,基于MATLAB平台对 BAF 反应进行编程模拟,并使用 SPSS 进行相关性分析,对模拟值和实测值进行了比对,各检测值总体模拟效果较好,模拟值曲线同实测值曲线基本吻合。本研究为BAF 中如何合理控制N_2 O产生提供了有价值的参考。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
2

气相色谱-质谱法分析柚木光辐射前后的抽提物成分

气相色谱-质谱法分析柚木光辐射前后的抽提物成分

DOI:10.14067/j.cnki.1673-923x.2018.02.019
发表时间:2018
3

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

DOI:10.7606/j.issn.1000-7601.2022.03.25
发表时间:2022
4

针灸治疗胃食管反流病的研究进展

针灸治疗胃食管反流病的研究进展

DOI:
发表时间:2022
5

疏勒河源高寒草甸土壤微生物生物量碳氮变化特征

疏勒河源高寒草甸土壤微生物生物量碳氮变化特征

DOI:10.5846/stxb201912262800
发表时间:2020

何强的其他基金

批准号:51779020
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:51705215
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61473111
批准年份:2014
资助金额:68.00
项目类别:面上项目
批准号:81170691
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:31171656
批准年份:2011
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:59978054
批准年份:1999
资助金额:16.00
项目类别:面上项目
批准号:51105002
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41703061
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

基于“铁-EPS-信号分子”交互机制解析黄铁矿-硫磺填料曝气生物滤池同时脱氮除磷机理

批准号:51908399
批准年份:2019
负责人:李海波
学科分类:E1002
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
2

膜曝气生物膜反应器同步脱氮除硫的生物膜微观环境内生物过程机制研究

批准号:51708381
批准年份:2017
负责人:刘宏
学科分类:E1002
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
3

不同污水生物脱氮工艺中N2O产生量及过程控制

批准号:50478040
批准年份:2004
负责人:彭永臻
学科分类:E1002
资助金额:24.00
项目类别:面上项目
4

一体化臭氧—曝气生物滤池系统去除污染物方法与机理研究

批准号:51078149
批准年份:2010
负责人:汪晓军
学科分类:E1002
资助金额:37.00
项目类别:面上项目