【摘要】：膜生物反應(yīng)器(Membrane Bioreactor,MBR)是一種由活性污泥法與膜分離技術(shù)相結(jié)合的新型水處理技術(shù),由于在出水水質(zhì)、進(jìn)料液有機(jī)負(fù)荷、反應(yīng)器占地等方面擁有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),已成為目前最有應(yīng)用前景的廢水處理與回用技術(shù)之一。然而,MBR的膜污染,特別是生物污染,是限制其發(fā)展的最大障礙。膜生物污染是由于膜表面生物膜的形成,導(dǎo)致膜通量顯著下降的過(guò)程。生物膜的形成與微生物的群體感應(yīng)(Quorum Sensing,QS)過(guò)程息息相關(guān),因此通過(guò)群體感應(yīng)淬滅(Quorum Quenching,QQ)干擾群體感應(yīng)過(guò)程,可以抑制生物膜的形成,實(shí)現(xiàn)膜生物污染的有效控制。本文以包埋群體感應(yīng)淬滅菌(Rhodococcus sp.BH4)的包菌小球(Cell entrapped beads,CEBs)作為QQ介質(zhì),研究不同曝氣強(qiáng)度下群體感應(yīng)淬滅對(duì)MBR膜污染的控制作用。研究通過(guò)持續(xù)監(jiān)測(cè)MBR的跨膜壓差和生物膜胞外聚合物(Extracellular polymeric substances,EPS)變化發(fā)現(xiàn),QQ-MBR的跨膜壓差增長(zhǎng)明顯低于常規(guī)MBR,并且生物膜中EPS含量也低于常規(guī)MBR,以上均證明了群體感應(yīng)淬滅可以有效地減緩MBR的膜污染。在低、高兩種曝氣強(qiáng)度(1 L/min和2 L/min)下,低曝氣強(qiáng)度時(shí)微生物活性較低,群體感應(yīng)淬滅性能不穩(wěn)定,而高曝氣強(qiáng)度下,微生物活性較高,對(duì)混合液有機(jī)質(zhì)的降解能力增強(qiáng),在增加了CEBs投加量以后,群體感應(yīng)淬滅活性穩(wěn)定。此外,研究發(fā)現(xiàn),群體感應(yīng)淬滅對(duì)EPS的作用集中在TB-EPS(tightly bound EPS),對(duì)SMP(soluble microbial product)、LBEPS(loosely bound EPS)的影響很小,對(duì)多糖和蛋白質(zhì)的降低量分別為20%和15%。不同的曝氣強(qiáng)度下,QQ-MBR和常規(guī)MBR的污泥性質(zhì)和膜污染呈現(xiàn)不同的規(guī)律。隨著QQ-MBR中EPS含量的降低,高曝氣強(qiáng)度下污泥絮體沉降性及穩(wěn)定性增強(qiáng),相對(duì)疏水性降低,對(duì)膜表面的污染趨勢(shì)減小,而低曝氣條件下由于群體感應(yīng)淬滅性能不穩(wěn)定,僅對(duì)污泥相對(duì)疏水性產(chǎn)生影響。低曝氣強(qiáng)度下QQ-MBR與高曝氣強(qiáng)度下的常規(guī)MBR的跨膜壓差增長(zhǎng)速率相近,這歸因于CEBs同時(shí)具有微生物淬滅和物理洗擦的雙重作用。對(duì)使用后的CEBs活性進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果顯示,低曝氣強(qiáng)度下CEBs完全失活,而高曝氣強(qiáng)度下CEBs仍然含有較高的微生物活性。此外,通過(guò)比較混合液有機(jī)質(zhì)含量對(duì)群體感應(yīng)淬滅活性的影響,發(fā)現(xiàn)MBR混合液EPS濃度的差異需要足夠的有機(jī)質(zhì)來(lái)維持,群體感應(yīng)淬滅作用是通過(guò)調(diào)控混合液蛋白質(zhì)的濃度來(lái)實(shí)現(xiàn)。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X703
【圖文】：

MBR中AHL-QS對(duì)生物膜形成過(guò)程的調(diào)節(jié)機(jī)制[63]

AHL結(jié)構(gòu)及其酶降解過(guò)程

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 張海豐;于海歡;;基于群體淬滅理論MBR減緩膜污染研究進(jìn)展[J];硅酸鹽通報(bào);2015年03期

2 張海豐;孫明媛;于海歡;;AHL-QS減緩膜生物反應(yīng)器膜污染研究進(jìn)展[J];化工進(jìn)展;2014年05期

3 周小玲;陳建榮;余根英;洪華嫦;金梨娟;陸曉峰;林紅軍;;膜生物反應(yīng)器中膜污染機(jī)理和控制研究新進(jìn)展[J];環(huán)境科學(xué)與技術(shù);2012年10期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

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本文編號(hào)：2732914