發(fā)布時(shí)間：2020-11-01 19:22

　　 螺旋升流反應(yīng)器(Spiral Up-Flow Reactor, SUFR)是一種新型污水處理反應(yīng)系統(tǒng),系統(tǒng)中的螺旋推流流態(tài)能提高基質(zhì)的濃度梯度,為多種微生物提供了相對固定的生態(tài)位,其間以傳統(tǒng)純培養(yǎng)法尚不能培養(yǎng)和鑒定的部分微生物對系統(tǒng)處理效果起著重要作用。 論文通過對SUFR系統(tǒng)污水微生物培養(yǎng)的深入研究,首次系統(tǒng)和完整地分析了污水及SUFR系統(tǒng)中微生物低可培養(yǎng)性和復(fù)蘇障礙,創(chuàng)立了一種促進(jìn)污水微生物培養(yǎng)的新方法—“近自然純培養(yǎng)法”(發(fā)明專利ZL 200410037037.8)。利用微生物技術(shù)及分子生物學(xué)手段,在全面分離、純化和鑒定微生物種群的基礎(chǔ)上,著重對SUFR系統(tǒng)中微生物的多樣性、穩(wěn)定性進(jìn)行了深入研究。通過對聚磷菌染色和吸/釋磷鹽分析,尋找到部分PAOs和非PAOs菌群,獲得了目前尚未見報(bào)道的聚磷菌新種屬,并用16SrRNA法初步鑒定為一株Tsukamurella spp.。在此基礎(chǔ)上,論文同時(shí)對SUFR系統(tǒng)微生物的種群動(dòng)態(tài)、生態(tài)因子影響、穩(wěn)態(tài)分析等進(jìn)行了探索,分析了SUFR系統(tǒng)在DO、pH值、低溫(5～20℃)等生態(tài)因子影響下運(yùn)行時(shí)的種群動(dòng)態(tài),獲得SUFR系統(tǒng)部分種群得特征和動(dòng)態(tài)資料,驗(yàn)證了部分假說,為完善和完整解讀SUFR系統(tǒng)提供了基礎(chǔ)。 論文的主要研究的內(nèi)容及成果如下: 創(chuàng)立近自然純培養(yǎng)法,從SUFR系統(tǒng)中共分離到細(xì)菌34種,初步鑒定和研究了21種。采用16S rRNA法獲得了主要PAOs種群的基因序列,最終鑒定為微桿菌屬、芽孢桿菌屬、家村氏菌屬等。對系統(tǒng)中微生物群落采樣研究發(fā)現(xiàn),其中約20%的微生物可用常規(guī)純培養(yǎng)方法培養(yǎng)出來。在純培養(yǎng)的環(huán)境中,微生物共同協(xié)作的自然生存方式崩潰、長期高度自然適應(yīng)性與純培養(yǎng)猝然營養(yǎng)變化的沖突、種群依賴性與隔絕式純培養(yǎng)的沖突和生態(tài)位急劇變化的沖突等是SUFR系統(tǒng)微生物可培養(yǎng)性低的主要原因。 采用染色方法對聚磷菌進(jìn)行了聚合物(PHB和Poly-P)聚積情況研究,并作為聚磷菌鑒別實(shí)驗(yàn)的定性依據(jù)之一。與吸/釋放磷酸鹽實(shí)驗(yàn)結(jié)合,判定了12,22,23,29,44,48號等菌株具有聚磷菌特征。對聚磷細(xì)菌進(jìn)行吸/釋磷實(shí)驗(yàn)時(shí),利用乙酸鹽作碳源比葡萄糖試驗(yàn)效果更佳。 不同DO對SUFR系統(tǒng)中微生物分布有較大影響,分離到微生物種群以厭氧帶微生物可培養(yǎng)性最強(qiáng),多為異養(yǎng)發(fā)酵細(xì)菌類型。但指紋圖譜卻表現(xiàn)出DO相似性較高,這說明DO主要影響細(xì)菌的生理活性,很多細(xì)菌是處于活的但不能在實(shí)驗(yàn)室鑒定和培養(yǎng)狀態(tài)。入水pH值對SUFR反應(yīng)器的菌群結(jié)構(gòu)有較大影響,特別是對PAOs/GAOs比的影響較大。低溫的沖擊會(huì)影響到菌群結(jié)構(gòu),聚類分析表明低溫沖擊后優(yōu)勢菌群變得單一,但仍維持了系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行;在溫度回升后,反應(yīng)器中優(yōu)勢菌群得到迅速恢復(fù),同時(shí)增強(qiáng)了系統(tǒng)功能。 試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)并證實(shí),SUFR系統(tǒng)經(jīng)過長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行,系統(tǒng)中具有豐富的微生物多樣性,優(yōu)勢菌群穩(wěn)定,有較明顯的反硝化除磷現(xiàn)象,部分解決反硝化細(xì)菌與聚磷菌對碳源競爭的矛盾,為該系統(tǒng)優(yōu)良的除磷脫氮性能和生態(tài)穩(wěn)定性提供了保證。 本研究受國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于理想流態(tài)的城市污水生物處理反應(yīng)技術(shù)研究”(50378095)和重慶大學(xué)骨干教師基金(No. 716411045)的資助。
【學(xué)位單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2007
【中圖分類】：X176
【部分圖文】：

磷并加以釋放，并利用此過程中產(chǎn)生的能量攝取廢水中的溶解性有機(jī)基質(zhì)以合成聚－β－羥基丁酸鹽(PHB)顆粒；而在好氧條件下，聚磷菌則將 PHB 降解以提供其從廢水中攝取磷所需的能量，從而完成聚磷的過程。圖 1.1 顯示了這個(gè)已基本定型的生物除磷生化代謝模型[8, 9]。

污水生物脫氮的可能路線

圖 2.1 微孔濾膜近自然純培養(yǎng)法裝置圖Fig. 2.1 The setting drawing of Microhole membrane near-native culture method1.有孔皿體；2.皿蓋；3.微孔濾膜；4.固體培養(yǎng)基；5.有孔三角瓶；6.無菌液體培養(yǎng)基；7.棉塞；8.有孔試管
【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 吳正松;城鎮(zhèn)生活垃圾與污水廠污泥一體化處理技術(shù)研究[D];重慶大學(xué);2011年

2 樊杰;改良型A~2/O工藝處理低濃度城市污水的特征及控制研究[D];華中科技大學(xué);2010年

3 謝恩;環(huán)形推流反應(yīng)器流態(tài)分析及反硝化除磷試驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 李娜;SUFR系統(tǒng)除磷效果及其影響因素的研究[D];重慶大學(xué);2009年

2 周婧;節(jié)水型黑水微生物處理系統(tǒng)除磷組分的研究[D];華東師范大學(xué);2009年

3 劉楓;產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸互營共培養(yǎng)體的篩選及特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

4 楊勇光;碳源種類對反硝化除磷系統(tǒng)的影響及反硝化聚磷菌(DPB)的分離[D];重慶大學(xué);2010年

本文編號：2865974