本文關(guān)鍵詞：耦合生物膜系統(tǒng)中生物膜的粘附性能和微生物群落研究

  更多相關(guān)文章： IMBBR-MBR 粗糙度 粘附力 胞外聚合物(EPS) 微生物群落

【摘要】：本課題采用由移動床生物膜反應(yīng)器與膜生物反應(yīng)器組成的耦合生物膜反應(yīng)器(Intergrated Moving Bed Biofilm Reactor-Membrane Bioreactor, IMBBR-MBR)處理人工模擬生活廢水,研究了反應(yīng)器對CODcr和氨氮的去除機理,反應(yīng)器中的生物膜的粘附性能及其微生物群落。IMBBR-MBR同時具備移動床生物膜反應(yīng)器(MBBR)和膜生物反應(yīng)器(MBR)的優(yōu)點。本實驗反應(yīng)器的啟動運行分為兩個階段：I階段,2014年11月19日開始啟動運行81天,該階段主要通過測定反應(yīng)器的進水、MBBR區(qū)、MBR區(qū)和出水的常規(guī)指標(CODCr、氨氮和總磷)研究IMBBR-MBR對人工模擬生活廢水的處理效果,運行狀況和去除機理；II階段,2015年3月16日開始啟動運行51天,該階段主要采用原子力顯微鏡觀測和高通量測序的方法研究IMBBR-MBR中的生物膜的粘附性能和微生物群落在運行過程中的動態(tài)變化。主要研究結(jié)果如下：IMBBR-MBR采取快速排泥法掛膜,啟動時接種污泥濃度為3500 mg/L,反應(yīng)器前七天采用間歇進出水方式運行,水力停留時間為24小時。加入膜組件后采用連續(xù)進出水方式運行,水力停留時間變?yōu)?小時。系統(tǒng)運行期間,每一天采用一臺DO測定儀對反應(yīng)器中MBBR區(qū)域的DO值進行自動實時監(jiān)測,儀器連接電腦,詳細展現(xiàn)了MBBR區(qū)中DO的每時每刻情況。實驗結(jié)果表明：I階段,出水CODCr濃度都低于20 mg/L,有時甚至低達1.33 mg/L,系統(tǒng)穩(wěn)定運行時CODcr的去除率都大于80%；氨氮出水濃度低于1 mg/L,氨氮的去除率最高可達99.65%,總磷的去除效率不高在50%左右,大部分CODCr、氨氮都在MBBR區(qū)得以降解去除,而MBR區(qū)起到深度處理的作用,使系統(tǒng)出水水質(zhì)更穩(wěn)定；Ⅱ階段,在系統(tǒng)運行過程中,填料上生物膜表面粗糙度很快增長到最大值,然后又降低到一個相對穩(wěn)定值并一直維持著,通過原子力顯微鏡測定生物膜的粘附力,并在同一時間取樣測定生物膜的胞外聚合物(EPS)的量。生物膜的胞外聚合物分為緊密型和疏松型,由于胞外聚合物的主要成分是多糖和蛋白質(zhì),所以分別測定了緊密型和疏松型EPS中的多糖、蛋白質(zhì),并且測定其總有機碳(TOC)用來表征EPS。實驗結(jié)果表明EPS與粘附力有正相關(guān)關(guān)聯(lián),特別是緊密型的多糖和蛋白質(zhì)的總和對粘附力的影響最大。通過高通量測序?qū)ι锬みM行微生物種群的跟蹤,發(fā)現(xiàn)在生物膜形成穩(wěn)定過程的生物多樣性是逐漸減低的,在生物膜成熟穩(wěn)定期Gammaproteobacteria是優(yōu)勢菌種。綜上所述,本實驗呈現(xiàn)了IMBBR-MBR系統(tǒng)中生物膜的粘附性能和微生物群落的變化規(guī)律。為以后的IMBBR-MBR的工程應(yīng)用提供理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：IMBBR-MBR 粗糙度 粘附力 胞外聚合物(EPS) 微生物群落
【學位授予單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X703
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-14
• 第一章 緒論14-22
• 1.1 課題研究背景14-15
• 1.2 移動床生物膜反應(yīng)器15-16
• 1.2.1 MBBR的特點15
• 1.2.2 MBBR的研究進展15-16
• 1.3 膜生物反應(yīng)器16-17
• 1.3.1 MBR的特點16-17
• 1.3.2 MBR的研究進展17
• 1.4 耦合生物膜反應(yīng)器17-18
• 1.5 原子力顯微鏡18-19
• 1.6 課題的研究意義19-20
• 1.7 課題來源與研究內(nèi)容20-21
• 1.7.1 課題來源20
• 1.7.2 課題研究內(nèi)容20-21
• 1.8 本文創(chuàng)新點21-22
• 第二章 實驗部分22-35
• 2.1 實驗設(shè)備22-24
• 2.1.1 設(shè)備裝置22-23
• 2.1.2 懸浮填料23
• 2.1.3 設(shè)備材料23-24
• 2.2 常規(guī)指標分析24-27
• 2.2.1 分析方法24-25
• 2.2.2 試劑25-26
• 2.2.3 儀器26
• 2.2.4 MBBR區(qū)填料生物膜的測定26-27
• 2.3 MBBR區(qū)生物膜胞外聚合物的測定27-29
• 2.3.1 試劑28
• 2.3.2 儀器28-29
• 2.4 生物膜粘附性能的測定29-30
• 2.5 生物膜微生物高通量測序30-35
• 2.5.1 操作步驟30-34
• 2.5.2 實驗主要試劑34
• 2.5.3 實驗儀器34-35
• 第三章 耦合生物膜反應(yīng)器的試運行35-43
• 3.1 反應(yīng)器試運行實驗水質(zhì)35
• 3.2 反應(yīng)器試運行條件35-36
• 3.3 COD_(Cr)去除效果及去除機理36-37
• 3.4 氮去除效果及去除機理37-39
• 3.5 磷去除效果39-40
• 3.6 生物相觀察40-42
• 3.7 本章小節(jié)42-43
• 第四章 耦合生物膜反應(yīng)器的運行性能43-49
• 4.1 反應(yīng)器啟動43
• 4.2 反應(yīng)器運行條件43-44
• 4.3 生物膜附著量和污泥濃度變化44-45
• 4.4 出水水質(zhì)45-47
• 4.4.1 COD_(Cr)去除效果45-46
• 4.4.2 氮去除效果46-47
• 4.5 本章小節(jié)47-49
• 第五章 生物膜的粘附性能和微生物群落49-61
• 5.1 生物膜宏觀形成過程49-50
• 5.2 生物膜微觀表面形態(tài)變化50-51
• 5.3 生物膜表面粗糙度的變化51-52
• 5.4 生物膜的物理化學特征及參數(shù)間的關(guān)系52-55
• 5.5 生物膜的微生物群落演替55-60
• 5.6 本章小節(jié)60-61
• 結(jié)論與展望61-64
• 結(jié)論61-62
• 展望62-64
• 參考文獻64-70
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表論文70-71
• 攻讀學位期間參加的科研項目71-73
• 致謝73

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 溫沁雪;施漢昌;陳志強;;生物膜微環(huán)境和傳質(zhì)現(xiàn)象研究進展[J];環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備;2006年06期

2 鄭斌峰;蔣明;;淺談流體剪切力對于生物膜形成的重要作用[J];科技信息;2010年28期

3 董宏偉;姜天舒;楊安;;流體剪切力對于生物膜形成的重要作用[J];科技創(chuàng)新導報;2010年13期

4 蔣進元;宋宏賓;周岳溪;崔俊濤;竇立軍;;三級生物膜工藝處理水產(chǎn)養(yǎng)殖循環(huán)水[J];環(huán)境科學研究;2010年09期

5 劉智曉;崔福義;王樹濤;趙志偉;;生物膜工藝實現(xiàn)高效除磷的關(guān)鍵問題及技術(shù)路線[J];給水排水;2009年04期

6 裴燁青;陳東輝;周恭明;魯殠;周峰;;膜生物膜工藝處理含鹽工業(yè)廢水[J];環(huán)境工程;2011年04期

7 田玨;胡翔;;外加電場強化生物膜工藝去除水中頭孢他啶[J];環(huán)境科學與技術(shù);2014年02期

8 李克青;馬耀光;李剛;吳波;王彥華;;折流生物膜工藝處理低濃度廢水試驗[J];環(huán)境工程;2010年02期

9 馮麗娟;朱亮;徐京;丁煒;徐劍;徐向陽;;分段配水強化受污染水源水生物膜修復工藝脫氮性能研究[J];環(huán)境科學學報;2011年12期

10 張景麗,幸福堂;移動床生物膜工藝特點、研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J];工業(yè)安全與環(huán)保;2003年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 曹珊;曹秀芹;;生物膜SBR復合新工藝脫氮除磷的研究發(fā)展及應(yīng)用[A];Proceedings of Conference on Environmental Pollution and Public Health（CEPPH 2012）[C];2012年

2 王麗;高春娣;焦二龍;郝坤;;不同污水處理工藝中污泥產(chǎn)率影響因素的比較研究[A];2011中國環(huán)境科學學會學術(shù)年會論文集（第一卷）[C];2011年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孫臨泉;MABR技術(shù)在城市受污染河道修復中的應(yīng)用研究[D];天津大學;2015年

2 陳勝;懸浮填料生物膜特性及其處理高濃度有機廢水效能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2006年

3 劉智曉;分散式生活污水多級生物膜處理工藝及菌群特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2009年

4 張川;光合細菌生物膜制氫反應(yīng)器傳輸與產(chǎn)氫特性[D];重慶大學;2010年

5 趙國智;電極生物膜反硝化去除地下水中硝酸鹽氮的實驗研究[D];浙江大學;2011年

6 丁永偉;活性污泥和生物膜復合工藝的特性及運行效能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2006年

7 王怡;新型多孔無機生物載體開發(fā)及應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D];西安建筑科技大學;2005年

8 邱斌;生物膜組合工藝高效處理偶氮染料廢水及降解機制的研究[D];北京林業(yè)大學;2015年

9 梁志偉;短程硝化反硝化聯(lián)合脫氮工藝運行策略與硝化生物膜特性研究[D];浙江大學;2010年

10 劉翔;活性污泥和生物膜的胞外聚合物性質(zhì)及其對污泥性能影響的比較研究[D];復旦大學;2009年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉暢;基于生物膜的全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器運行效能的研究[D];東北林業(yè)大學;2015年

2 汪君暉;生物膜對城市污水處理廠營養(yǎng)物去除系統(tǒng)硝化的強化效果[D];西安建筑科技大學;2015年

3 厲文;A~2/O生物膜工藝處理海產(chǎn)品加工廢水的研究[D];大連理工大學;2015年

4 李紅桔;生物膜/MBR組合工藝膜污染行為及控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2014年

5 余春菲;耦合生物膜系統(tǒng)中生物膜的粘附性能和微生物群落研究[D];廣東工業(yè)大學;2016年

6 施雯;基于陶瓷載體的生物膜與廢水處理效果之間關(guān)系的研究[D];上海師范大學;2010年

7 焦妍;基于滲流理論的生物膜傳質(zhì)模擬及實驗研究[D];大連理工大學;2011年

8 李海燕;生物接觸氧化工藝生物膜特性的研究[D];江蘇大學;2007年

9 巢云龍;多孔載體生物膜時空演化規(guī)律研究[D];東北師范大學;2015年

10 黃欣;電—生物膜填料塔處理含重金屬離子的廢水[D];天津大學;2006年

，

本文編號：641341