【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(dāng)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(jié)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(xì)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(xì)菌,經(jīng)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(xì)菌均能在2℃下生長,在4℃低溫下,仍具有水解淀粉、蛋白質(zhì)、纖維素和脂肪的能力,產(chǎn)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(nèi)。經(jīng)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(yīng)用耐冷細(xì)菌固定化膜技術(shù)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(xì)菌,形成固定化生物載體。實驗結(jié)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�；钚蕴�;最佳載體投加量為30%,適合投加菌量為濕重1g。 為了達(dá)到工程應(yīng)用的目的,設(shè)計了復(fù)合式低溫污水生物處理反應(yīng)器,在活性污泥處理基礎(chǔ)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(jié)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(dá)到90%以上,出水水質(zhì)達(dá)到一級B排放標(biāo)準(zhǔn);BOD在系統(tǒng)穩(wěn)定運行期間,去除率平均可達(dá)92%;TP平均去除率為87.95%。 從耐冷菌群落生態(tài)學(xué)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(fù)雜的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)為系統(tǒng)提供了強大的自我平衡調(diào)節(jié)能力,是低溫復(fù)合式反應(yīng)器具有穩(wěn)定、高效處理能力的基礎(chǔ)。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(rèn)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(xì)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(xì)菌的能動性克服了細(xì)菌細(xì)胞和固體表面之間的排斥力，從而使接近固相表面的細(xì)菌吸附在載體上。（2）細(xì)菌從可逆性吸附向不可逆性吸附轉(zhuǎn)化。被吸附到固相表面的細(xì)菌分泌一種粘性物質(zhì)，被稱為胞外多聚物，在胞外多聚物的作用下，細(xì)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(xì)菌的細(xì)胞表面具有特殊的附屬物，如菌毛、鞭毛等，這些結(jié)構(gòu)也和載體表面相互作用，有利于細(xì)菌的固定。（3）形成早期的生物膜結(jié)構(gòu)。游離細(xì)菌繼續(xù)吸附過程，同時已經(jīng)吸附到載體表面的細(xì)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(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文固定化載體選擇試驗裝置主要進(jìn)行下列實驗：（1）對固定化耐冷菌載體做初步選擇，并進(jìn)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(yīng)器設(shè)計及試驗裝置低溫復(fù)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(jìn)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(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：X703

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本文編號：2676477