【摘要】： 高濃度硫酸鹽廢水的排放引起了嚴(yán)重的生態(tài)學(xué)問題,為此,各國對這類廢水的最高排放濃度均有嚴(yán)格的限定,硫酸鹽廢水的生物處理技術(shù)便應(yīng)運而生。硫酸鹽還原微生物(SRP)作為硫酸鹽廢水處理的主體,其代謝活性和處理效能受碳源種類、碳硫比、進水堿度和抑制劑等各種生態(tài)因子的影響,表現(xiàn)出明顯的群落動態(tài)過程。從工藝運行的穩(wěn)定性和對硫化物資源化角度考慮,非常有必要對硫酸鹽高效處理的影響因子以及其中的重要功能微生物進行全面深入的分析和認(rèn)識。 應(yīng)用最新的分子生物學(xué)技術(shù)并結(jié)合對工藝運行狀態(tài)的分析,分別就不同的工藝運行條件,包括對不同碳源(電子供體)的利用、降低的堿度對硫酸鹽還原過程的影響,投加SRP抑制劑鉬酸鹽和硝酸鹽對反應(yīng)器運行效果的影響等進行了分析,并對相應(yīng)的功能微生物類群的動態(tài)變化以及微生物結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系進行了探討。 反應(yīng)器的啟動時間取決于碳源的復(fù)雜性和可利用性,通過投加SRP易于利用的碳源能夠縮短啟動時間。不同碳源反應(yīng)器在穩(wěn)定運行時群落多樣性依次為:種泥乙酸和乙醇糖蜜葡萄糖乳酸反應(yīng)器。而且SRP數(shù)量與硫酸鹽去除率呈現(xiàn)明顯正相關(guān),主成分分析(PCA)對相應(yīng)樣品末端限制性片段(TRF)圖譜分析表明,以糖蜜和葡萄糖為碳源的群落聚為一組,其它底物的群落為另一組。以乙酸-乙醇為碳源的完全氧化型硫酸鹽還原反應(yīng)器約經(jīng)35 d的運行,硫酸鹽去除率僅達到80%左右,形成以Desulfomicrobium、Desulfococcus、Aminomonas和Anaerolinea等屬菌株為優(yōu)勢類群,乙醇去除后,SRP相對數(shù)量明顯增加,Desulfomicrobium條帶顯著加強,產(chǎn)酸發(fā)酵微生物類群減少,表明乙醇的投加增加了完全氧化型硫酸鹽還原反應(yīng)器中微生物類群的復(fù)雜性,大量的產(chǎn)酸發(fā)酵微生物得以富集。 以糖蜜為碳源反應(yīng)器中堿度降低時,微生物群落表現(xiàn)出明顯的動態(tài)演替過程。堿度從4 000 mg/L降低到3 000 mg/L的過程中,Dysgonomonas sp.、Sporobacter sp.、Obesumbacterium sp.和Clostridium sp.得以富集;當(dāng)繼續(xù)降至1500 mg/L時,Dysgonomonas sp.、Sporobacter sp.和Obesumbacterium sp.消亡,Desulfovibrio sp.和Clostridium sp.的某些菌種得以大量富集,而部分常駐菌群沒有顯著變化。硫酸鹽還原過程需要一個最低的堿度閾值,堿度向該閾值靠近時,硫酸鹽去除率和相應(yīng)的功能微生物群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生明顯的響
【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
【圖文】：

FAB與SRP的生態(tài)學(xué)關(guān)系及對硫酸鹽還原的影響 物（蛋白質(zhì)、多糖，脂類、核酸），并發(fā)酵各自發(fā)酸、核苷酸等）產(chǎn)生H2、CO2、乙酸、其它有合物發(fā)酵的主要末端產(chǎn)物。，包括幾類較特殊的微生物類群。一類是負(fù)責(zé)高物，能夠向細(xì)胞外分泌各種水解酶，從而將蛋白)，脂類、核酸等在胞外水解。這類微生物處于對于生物質(zhì)(biomass)的徹底降解起到了限速作用(acetogenic bacteria, acetogen, AB)，F(xiàn)auque[37]認(rèn)酸(如丙酸、丁酸)和乙醇轉(zhuǎn)化為乙酸、H2、CO, 發(fā)酵產(chǎn)酸菌; SRP, 硫酸鹽還原微生物; AB, 產(chǎn)乙酸菌; MB, 產(chǎn)甲 1-1 廢水厭處理系統(tǒng)中功能微生物的關(guān)系(根據(jù)[39]修改1 Interactions between FAB, AB, SRP and MB in anaerobic processes

圖 1-2 SRP對NO2-抑制作用的解除[110]Figure 1-2 Anti-inhibiting mechanism of SRP against NO2-1.3 微生物分子生態(tài)學(xué)工具在廢水處理系統(tǒng)研究中的重要作用

材料與方法第2章 試驗材料與方法2.1 實驗設(shè)計與方法2.1.1 工藝運行與設(shè)備實驗采用連續(xù)攪拌槽式反應(yīng)器(continuous stirred tank reactor, CSTR)(圖2-1)，有效體積 1L，以磁力攪拌器進行攪拌，200 rpm，內(nèi)設(shè)簡單的氣-液-固三相分離裝置，采用計量泵從反應(yīng)器底部進水。外纏加熱絲，由溫度控制儀控制溫度在 35±1℃。產(chǎn)生的氣體經(jīng)洗氣瓶后進入濕式氣體流量計，計算產(chǎn)量。最終經(jīng)堿液吸收，處理排放，另外反應(yīng)器還設(shè)計有活性污泥取樣口(Sampling port 1)和水樣取樣口(Sampling port 2)。反應(yīng)器的配套設(shè)備有：ES-B15VC-23ON1 型進水控制計量泵(Iwaki);DJ-1 型磁力攪拌器、WMZK-02 型溫度指示控制儀、LML-1 濕式氣體流量計、pH/mV 檢測計和氧化

【引證文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 彭緒亞;邸玉翠;賈傳興;梅冰;王璐;洪俊華;李小風(fēng);;基于PCR-TGGE技術(shù)的餐廚垃圾厭氧消化微生物群落結(jié)構(gòu)解析[J];環(huán)境科學(xué)學(xué)報;2012年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 許科偉;污泥厭氧消化過程中乙酸累積的微生態(tài)機理研究[D];江南大學(xué);2010年

2 韓志英;分步進水序批式反應(yīng)器處理豬場廢水工藝研究[D];浙江大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 王方;硫酸鹽還原菌對酸性廢水中重金屬的生物沉淀作用研究[D];中國海洋大學(xué);2010年

2 楊長福;基于DGGE技術(shù)的好氧脫氮顆粒污泥微生物群落結(jié)構(gòu)和功能分析[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2007年

本文編號：2791483