發(fā)布時間：2020-06-04 20:55

【摘要】：高鹽廢水因其高鹽度帶來的高滲透壓作用,用傳統(tǒng)生物法處理難以奏效,而好氧顆粒污泥有抗外界沖擊、沉降性能好、生物量多等優(yōu)勢,越來越多地被應(yīng)用于高鹽廢水處理。好氧顆粒污泥技術(shù)雖然在處理高鹽廢水中有著優(yōu)秀的表現(xiàn)和應(yīng)用前景,但顆粒在實際鹽度波動的廢水中的耐鹽機制仍不明確,有待于進一步的研究。本論文以“交變鹽度調(diào)控法”在序批式反應(yīng)器中(Sequencing Batch Reactor,SBR)運行反應(yīng)器,研究了1%、2%、4%鹽度50%波動下第二信使分子環(huán)二鳥苷酸(bis(3'-5')-cyclic dimeric guanosine monophosphate,c-di-GMP)調(diào)節(jié)好氧顆粒污泥(Aerobic Granular Sludge,AGS)穩(wěn)定性機制。實驗結(jié)果表明,1%、2%、4%穩(wěn)定鹽度的多糖含量為13 0±9、53±10、121±10 mg·g-1,1%、2%、4%波動鹽度的多糖含量為165±8、86±12、171±10 mg·g-1;反應(yīng)器在鹽度波動條件下的除碳效能得到提高,1%、2%、4%穩(wěn)定鹽度化學(xué)需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)去除率為92.7±1.5%、72.3±11.6%、41.8±5.9%,對應(yīng)的 1%、2%、4%波動鹽度COD去除率分別為95.1±1.5%、81.2±7.3%、50.0±4.8%。此外,本實驗發(fā)現(xiàn)好氧顆粒污泥除碳穩(wěn)定性與胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substance,EPS)微生物菌群豐度分布有關(guān),Propionibaterium(13.6%-50.9%)等產(chǎn)EPS的菌屬作為優(yōu)勢菌屬更適應(yīng)鹽度波動,其豐度在鹽度波動條件下顯著高于鹽度非波動條件,且含量受胞內(nèi)第二信使分子c-di-GMP調(diào)控。PICRUSt功能預(yù)測表明鹽度波動下藻酸鹽合成代謝酶的豐度顯著高于對應(yīng)的鹽度非波動條件。上述研究結(jié)果可為好氧顆粒污泥技術(shù)應(yīng)用于高鹽廢水的處理提供參考。
【圖文】：

使主要用于調(diào)控好氧顆粒污泥中細(xì)菌的運動性、胞外多糖的產(chǎn)生和控制生物膜的形成。逡逑目前，大量研究發(fā)現(xiàn)在微生物胞內(nèi)的第二信使分子ｃ－ｄｉ－ＧＭＰ能參與調(diào)節(jié)ＥＰＳ的分泌過逡逑程，如圖１．２所示。ｃ－ｄｉ－ＧＭＰ與胞外聚合物相關(guān)性主要體現(xiàn)在對胞外聚合物中的多糖的逡逑調(diào)控：ＲＯＳＳ和Ｂａｓｓｉｓ［５１］報道了邋ｃ－ｄｉ－ＧＭＰ對胞外多糖中纖維素的調(diào)控；Ａｍｉｋａｍ和逡逑Ｒｙｊｅｎｋｏｖ［３２’３３］報道了邋ｃ－ｄｉ－ＧＭＰ對胞外多糖中海藻酸鹽的調(diào)控；Ｓｔｅｉｎｅｒ等［５４］報道了邋ｃ－ｄｉ－逡逑ＧＭＰ邋對胞外多糖中邋ＰＡＮＧ邋的調(diào)控；邋Ｖａｓｓｅｕｒ邋和邋Ｊａｃｋｓｏｎ［５５，５６％報道了其他胞外多糖邋（Ｐｅｌ，逡逑Ｐｓｌ，Ｃｕｒｄｌａｎ）受ｃ－ｄｉ－ＧＭＰ調(diào)控的機制。此外，Ｗａｎ和Ｙａｎｇ［５７，５８潑現(xiàn)在外界刺激下，顆逡逑粒污泥ｃ－ｄｉ－ＧＭＰ含量增加，促進細(xì)胞產(chǎn)生更多的胞外聚合物，提高顆粒污泥的強度、逡逑穩(wěn)定性和去除污染物的能力。所以含有ｃ－ｄｉ－ＧＭＰ相關(guān)代謝酶基因的微生物可通過胞內(nèi)逡逑ｃ－ｄｉ－ＧＭＰ對微生物的調(diào)控作用影響顆粒污泥的生理和生態(tài)特性。逡逑

２．１．１實驗裝置逡逑為了研究鹽度波動下好氧顆粒污泥性能及其微生物特性，，共設(shè)置６個反應(yīng)器，標(biāo)號逡逑為１１１、１１２、尺３、尺４、尺５、１１６。如圖２．１所示，反應(yīng)器呈圓柱狀，內(nèi)徑８0１１，高度１２０逡逑ｃｎｉ，反應(yīng)器高徑比（Ｈ／Ｄ）約為１３。其有效容積為２．８６Ｌ，排水比例為６７％，ＨＲＴ為６逡逑ｈ。反應(yīng)體系采用空氣曝氣，曝氣量為４邋Ｌ／ｍｉｍ周期包括５邋ｍｉｎ進水，１０邋ｍｉｎ靜置，２３５逡逑ｍｉｎ曝氣，５邋ｍｉｎ沉降和５邋ｍｉｎ排水。逡逑Ｅｌｅｃｔｒｉｃ邐｜逡逑Ｃｏｎｔｒｏｌ邐＾ＮＡｅｒａｌｉｏｎ逡逑３１邋Ｓｙ0ｍ邐沖邋Ｐｕｍｐ邋｜逡逑Ｉ邋Ｙ逡逑ｆ邐扣＞邐Ｉ逡逑ｌ邐｜逡逑丈邐Ｉ逡逑ｉｆ邐Ｉ逡逑Ｉ邐押產(chǎn)氣這噴，邐ｉ逡逑ｂ邋＇邋ｒ：，邐Ｉ逡逑｜逡逑Ｐｅｒｉｓｔａｌｔｉｃ邋Ｉ邐Ｉ，邋Ｓｏｌｅｎｏｉｄ逡逑邐Ｉ邋ｖ邐－邐逡逑Ｌ邐ｉＶ，．－：邐０逡逑＾邋．．ｒ４逡逑？Ｋ．ｉ逡逑．－—－？邐ｉ＿．邐＊；ｃ邋－邐：＊（＾｜邐＾逡逑Ｆｅｅｄ邋［Ｉ邋：例逡逑Ｔａｎｋ｜邋．邋｜邐Ｖｉｖａ．．邐６＿Ｔａｎｋ逡逑反應(yīng)器示意ｉ。１進水桶
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X703;X172

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