無(wú)泡曝氣膜生物反應(yīng)器（MABR）是一種新型的具有廣泛應(yīng)用前景的有機(jī)廢水處理技術(shù)。本研究將傳統(tǒng)污水檢測(cè)手段與通量測(cè)序技術(shù)相結(jié)合,重點(diǎn)以MABR生物膜為主要研究對(duì)象,系統(tǒng)地考察其在不同工況條件下對(duì)生活污水中碳氮等污染物的去除特征,揭示細(xì)菌和古菌生物群落結(jié)構(gòu)的演替規(guī)律、評(píng)析功能菌群與運(yùn)行效能之間的關(guān)系,探究生物膜內(nèi)微生物群落的構(gòu)建和調(diào)控機(jī)制,為高效MABR的研制奠定基礎(chǔ)。本論文實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明,在批量進(jìn)水、HRT為24 h以及可生化性接近100%的前提下,MABR生物膜在生活污水處理過程中對(duì)有機(jī)質(zhì)具有快速的吸附和氧化能力,且不易受到低溫、高鹽、低供氧壓力、水流沖擊和高進(jìn)水COD和NH4-N濃度等環(huán)境的消極影響;而NH4-N的去除易遭受低溫、低供氧壓力和高NH4-N濃度的抑制;TN與NH4-N的脫除基本保持同步,但在一定程度上會(huì)受到高鹽度的脅迫和削弱。然而,TN和COD的去除并不同步,寡營(yíng)養(yǎng)階段微生物的內(nèi)源呼吸以及部分死亡菌體充當(dāng)了反硝化所需碳源,促進(jìn)了TN的去除。同時(shí),反應(yīng)器普遍出現(xiàn)好氧反硝化現(xiàn)象。在進(jìn)水COD和NH4-N分別為200-400和30-40 mg/L時(shí),反應(yīng)器普遍地獲得了高于9... 

【文章頁(yè)數(shù)】：132 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 污水處理技術(shù)概述
        1.2.1 物理化學(xué)法
        1.2.2 生物處理法
    1.3 膜曝氣生物膜反應(yīng)器研究進(jìn)展
        1.3.1 膜曝氣生物膜反應(yīng)器的起源與發(fā)展
        1.3.2 膜曝氣生物膜反應(yīng)器的構(gòu)造和原理
        1.3.3 膜曝氣生物膜反應(yīng)器的脫氮除碳技術(shù)研究進(jìn)展
    1.4 污水處理過程中的微生物脫氮機(jī)理
    1.5 宏基因組測(cè)序技術(shù)在微生物群落結(jié)構(gòu)解析中的應(yīng)用
    1.6 微生物群落生態(tài)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的分析方法
        1.6.1 生物多樣性分析
        1.6.2 排序分析
    1.7 本課題的研究目的、意義以及研究?jī)?nèi)容
        1.7.1 研究目的與意義
        1.7.2 研究?jī)?nèi)容
        1.7.3 研究方案
        1.7.4 課題來(lái)源
第二章 材料與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)裝置與設(shè)備
        2.1.1 MABR裝置流程
        2.1.2 主要儀器設(shè)備
    2.2 MABR的啟動(dòng)和運(yùn)行
        2.2.1 批量進(jìn)水
        2.2.2 掛膜方法
        2.2.3 生物膜的馴化
        2.2.4 反應(yīng)器運(yùn)行的工況條件
    2.3 污泥以及生物膜樣品的取樣
    2.4 16S r DNA樣品的制備
        2.4.1 宏基因組DNA的提取
        2.4.2 16S rDNA的聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增（PCR）
        2.4.3 PCR純化步驟
        2.4.4 瓊脂糖凝膠電泳
    2.5 測(cè)序與數(shù)據(jù)分析
        2.5.1 454-焦磷酸通量測(cè)序技術(shù)的應(yīng)用步驟
        2.5.2 測(cè)序數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析
    2.6 檢測(cè)項(xiàng)目與分析方法
        2.6.1 水質(zhì)分析檢測(cè)
        2.6.2 水流流速
        2.6.3 生物膜厚度
        2.6.4 生物膜密度
第三章 液相流速、進(jìn)水COD和NH_4-N濃度對(duì)MABR生活污水處理性能及其生物膜結(jié)構(gòu)的影響
    3.1 引言
    3.2 長(zhǎng)期運(yùn)行效果
    3.3 短期水質(zhì)跟蹤分析
    3.4 生物膜物化性質(zhì)分析
    3.5 生物膜微生物群落多樣性分析
        3.5.1 α-多樣性指數(shù)
        3.5.2 β-多樣性指數(shù)
    3.6 生物膜微生物群落結(jié)構(gòu)組成及演替規(guī)律
        3.6.1 細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成及演替規(guī)律
        3.6.2 古菌群落結(jié)構(gòu)組成及演替規(guī)律
    3.7 進(jìn)水負(fù)荷、微生物以及效能之間的關(guān)聯(lián)
        3.7.1 進(jìn)水負(fù)荷、細(xì)菌和運(yùn)行效能三者之間的關(guān)系
        3.7.2 進(jìn)水負(fù)荷、古菌和運(yùn)行效能三者之間的關(guān)系
    3.8 本章小結(jié)
第四章 鹽度對(duì)MABR生活污水處理性能及其生物膜結(jié)構(gòu)的影響
    4.1 引言
    4.2 長(zhǎng)期運(yùn)行效果
    4.3 短期水質(zhì)跟蹤分析
    4.4 生物膜微生物群落多樣性分析
        4.4.1 α-指數(shù)分析
        4.4.2 β-指數(shù)和主成分分析
    4.5 生物膜微生物群落結(jié)構(gòu)組成及演替規(guī)律
        4.5.1 細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成及演替規(guī)律
        4.5.2 古菌群落結(jié)構(gòu)組成及演替規(guī)律
    4.6 鹽度、運(yùn)行效能與微生物群落之間的相關(guān)性
    4.7 本章小結(jié)
第五章 溫度對(duì)MABR生活污水處理性能及其生物膜結(jié)構(gòu)的影響
    5.1 引言
    5.2 長(zhǎng)期運(yùn)行效果
    5.3 短期水質(zhì)跟蹤分析
    5.4 生物膜微生物群落多樣性分析
        5.4.1 α-指數(shù)分析
        5.4.2 β-指數(shù)和主成分分析
    5.5 生物膜微生物群落結(jié)構(gòu)組成及演替規(guī)律
        5.5.1 細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成及演替規(guī)律
        5.5.2 古菌群落結(jié)構(gòu)組成及演替規(guī)律
    5.6 本章小結(jié)
第六章 供氧壓力對(duì)MABR生活污水處理性能及其生物膜結(jié)構(gòu)的影響
    6.1 引言
    6.2 長(zhǎng)期運(yùn)行效果
    6.3 短期水質(zhì)跟蹤分析
    6.4 生物膜微生物群落多樣性分析
        6.4.1 α-指數(shù)分析
        6.4.2 β-指數(shù)和主成分分析
    6.5 生物膜微生物群落結(jié)構(gòu)組成及演替規(guī)律
        6.5.1 細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成及演替規(guī)律
        6.5.2 古菌群落結(jié)構(gòu)組成及演替規(guī)律
    6.6 供氧壓力、運(yùn)行效能與細(xì)菌、古菌群落之間的相關(guān)性
    6.7 本章小結(jié)
第七章 MABR生物膜的群落構(gòu)建機(jī)制初探
    7.1 引言
    7.2 空白實(shí)驗(yàn)微生物群落結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)析
    7.3 MABR微生物群落構(gòu)建機(jī)制探討
    7.4 本章小結(jié)
第八章 結(jié)論與展望
    8.1 主要研究結(jié)論
    8.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    8.3 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說(shuō)明
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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