低強度超聲波輻照可提高微生物活性,促進污水生物處理效率,因而被認為是一項很有發(fā)展前景的新技術(shù)。厭氧生物處理低濃度污水存在一些急需解決的問題,例如:在低溫下厭氧微生物生長慢,對基質(zhì)的降解速率低;由于產(chǎn)氣量小,導致固液傳質(zhì)效率低;產(chǎn)甲烷菌的生存條件苛刻,反應器的啟動周期長。研究表明:低強度超聲波輻照技術(shù)能促進微生物代謝過程中酶與底物的接觸,并能改變酶分子的構(gòu)象以增加酶的生物活性,因而可以顯著提高生物活性從而強化污水生物處理。因此,論文研究了頻率為20 kHz的低強度超聲波輻照作用下,不同的超聲參數(shù)對促進厭氧污泥活性的效果;考察了周期性低強度超聲波輻照對反應器內(nèi)厭氧污泥生物活性的影響,闡明了低強度超聲波輻照污泥提高污水有機物降解效率的作用機制;借助分子生物學手段,揭示了低強度超聲波輻照對污泥微生物群落結(jié)構(gòu)的影響。其主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:首先,通過小試試驗,以厭氧折流板反應器（Anaerobic Baffled Reactor,ABR）工藝中的厭氧污泥為研究對象,采用輔酶F420及脫氫酶活性為表征,研究了厭氧污泥在超聲波輸入功率密度為0.02⁰.4 W/mL、輻照時間0... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：165 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

三階段（四菌群）厭氧消化過程示意圖

介質(zhì)溫度升高。用 10 W 的輸入聲功率輻照 50 mL 水，在沒有其態(tài)下，輻照 2 min 時間能使水溫上升 5.7 ℃[70]。這種單純由于介效應，稱為熱效應，如熱效應作用于混合液中會改善流體性能加快，增強生物酶的活性。超聲波造成的溫度的變化對污水生影響有限，所以熱效應不是超聲應用在生物技術(shù)上的主要貢獻。1.3.1.3 空化效應超聲空化是超聲波在液體介質(zhì)中產(chǎn)生的一個復雜的非線性聲功率超聲波輻照于液體介質(zhì)中時，由聲波產(chǎn)生的正負壓交替的作引起液體分子在其平衡位置上的振動，正壓相階段分子被壓縮距離，負壓相階段分子被拉升而增加了分子間的距離。當施加的空化閾值時，產(chǎn)生的負壓將會使分子間的距離超過其極限距構(gòu)的完整性，產(chǎn)生空化泡。空化泡在聲波正負壓交替的作用下定的周期振蕩，則稱為穩(wěn)態(tài)空化，但是如果空化泡在經(jīng)歷超聲體積收縮、生長、再收縮、再生長，多次周期性震蕩，最后在擊，瞬間崩潰，則稱為瞬態(tài)空化。圖 1-2 為空化泡生長過程示意

第 2 章 實驗設備與方法第 2 章 實驗設備與方法2.1 實驗設備與材料2.1.1 實驗設備實驗裝置為自制有機玻璃 ABR 反應器，分為兩組，每組都有 4 個隔室，每個隔室大小相同，隔室內(nèi)分為下向流區(qū)和上向流區(qū)，體積比為 1：3，其中單個隔室的有效容積為 3 L，有效高度為 30 cm，單組有效容積為 12 L。進水泵采用格蘭蠕動泵壓入，出水自流。在反應器每隔室的不同位置設置了取樣口，頂部設置了氣體收集口及污泥回流孔口。具體見圖 2-1 所示。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]ABR反應器處理生活污水的啟動及顆粒污泥特性研究[D]. 龔浩.重慶大學 2013
[2]貧營養(yǎng)條件下微生物代謝產(chǎn)物和生物多樣性的研究[D]. 王盛勇.天津大學 2009
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本文編號：3461137