【摘要】： 低溫是造成寒冷地區(qū)冬季生活污水生化處理效果差的主要原因。當溫度降低至4℃左右時,活性污泥中大多數(shù)微生物的生長活性受到抑制,只有少數(shù)的耐冷微生物可以存活下來并保持一定的活性。本課題組以往的研究結果證明:在我國北方地區(qū),完全可以分離到在低溫下高效降解污水中有機物的耐冷細菌。通過投加耐冷菌可使污水的去除效率大大提高。但由于投加的耐冷菌的流失等原因,必須隔一定時間再次投菌,既費時費力,又增加投資。 本研究從活性污泥中尋找到6株耐冷細菌,經鑒定,它們分別屬于無色桿菌屬( Achromobacter )、叢毛單胞菌屬(Comamonas)、黃桿菌屬(Flavobacterium)、微球菌屬(Micrococcus)、芽孢桿菌屬(Bacillus)和假單胞桿菌屬(Pseudomonas)。這些耐冷細菌均能在2℃下生長,在4℃低溫下,仍具有水解淀粉、蛋白質、纖維素和脂肪的能力,產生的淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶和脂肪酶的適合pH值在中性和偏堿性范圍內。經過低溫優(yōu)化組合得到低溫生活污水高效降解菌群。 為了應用耐冷細菌固定化膜技術增加低溫污水處理系統(tǒng)中的微生物數(shù)量,提高低溫污水處理效率。本試驗采用連續(xù)流固定化載體選擇裝置和配套的靜態(tài)試驗,在聚胺脂泡沫、破碎陶粒、柱狀活性炭等載體上固定耐冷細菌,形成固定化生物載體。實驗結果表明:固定化生物載體的效果取決于載體的孔徑及載體表面的粗糙程度。載體固定化效果為:聚胺脂泡沫陶粒活性炭;最佳載體投加量為30%,適合投加菌量為濕重1g。 為了達到工程應用的目的,設計了復合式低溫污水生物處理反應器,在活性污泥處理基礎上增加了生物接觸氧化單元,并將固定化載體投入其中,在系統(tǒng)穩(wěn)定運行時監(jiān)測各項參數(shù)的影響。結果表明:投加固定化載體后,低溫污水的處理效果明顯得到改善,COD、BOD、TP均比未投菌時有較大幅度提高;COD去除率達到90%以上,出水水質達到一級B排放標準;BOD在系統(tǒng)穩(wěn)定運行期間,去除率平均可達92%;TP平均去除率為87.95%。 從耐冷菌群落生態(tài)學角度,探討了生物接觸氧化單元低溫生物膜上的微生物特性。研究發(fā)現(xiàn),組成低溫生物膜的微生物種群多樣,頂級群落復雜的營養(yǎng)結構為系統(tǒng)提供了強大的自我平衡調節(jié)能力,是低溫復合式反應器具有穩(wěn)定、高效處理能力的基礎。低溫生物膜主要由芽孢桿菌屬、黃桿菌屬、假單胞菌屬、節(jié)桿菌屬(Arthrobacter)、弧菌屬(Vibrio)從毛單胞菌屬、微
【圖文】：

認為整個過程可以被分為圖 1-1 所示五個階段。圖1-1 生物膜形成動態(tài)過程Fig.1-1 The development of biofilm formation（1）游離細菌可逆的吸附到固相表面。這一過程是通過廢水流過載體時的水流的力量或細菌的能動性克服了細菌細胞和固體表面之間的排斥力，從而使接近固相表面的細菌吸附在載體上。（2）細菌從可逆性吸附向不可逆性吸附轉化。被吸附到固相表面的細菌分泌一種粘性物質，被稱為胞外多聚物，在胞外多聚物的作用下，細菌由原來的可逆性吸附變?yōu)椴豢赡嫘缘奈皆谳d體表面。有些細菌的細胞表面具有特殊的附屬物，如菌毛、鞭毛等，這些結構也和載體表面相互作用，有利于細菌的固定。（3）形成早期的生物膜結構。游離細菌繼續(xù)吸附過程，同時已經吸附到載體表面的細菌生長繁殖，，形成初期生物膜。（4）形成成熟的生物膜。在這個階段，胞外聚合物起到兩方面的作- 12 -

哈爾濱工業(yè)大學工學博士學位論文固定化載體選擇試驗裝置主要進行下列實驗：（1）對固定化耐冷菌載體做初步選擇，并進行耐冷菌培養(yǎng)及其固研究（2）在水溫4～10℃，利用固定化耐冷菌處理污水，選取一種合理并初步探討固定化耐冷菌對污水中污染物的去除情況； 低溫反應器設計及試驗裝置低溫復合式生活污水處理裝置圖 2-2 所示。該裝置具有靈活實用即可以采用普通活性污泥法進行污水處理，又可以采用固定化生物污水處理，也可以采用兩種方法的連用；同時又具有投資費用低，好、能耗小、水力條件好等特點。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2006
【分類號】：X703

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本文編號：2676477