AI-2活化因子（硼）对厌氧氨氧化反应器污泥颗粒化及菌群结构的影响

发布时间：2023-05-09 19:21

　　厌氧氨氧化工艺作为一种新型生物脱氮工艺,与传统脱氮工艺相比,具有明显的优势:(1)无需投加有机碳源;(2)耗氧量降低了62.5%;(3)污泥产量少,只有传统生物脱氮工艺污泥产量的8%左右。由于厌氧氨氧化工艺具有低能耗、高效率等显著优势,受到目前国内外学者的大量关注。但由于厌氧氨氧化菌生长缓慢,对生长环境要求极为严格,严重限制了厌氧氨氧化工艺的发展。群体感应作为一种细胞信号传递机制,已被证实存在于厌氧氨氧化菌中。为了解决厌氧氨氧化工艺存在的启动过程慢,运行不稳定问题,本论文以种间群体感应系统信号分子AI-2的活化因子-硼作为研究点,从反应器的启动过程和稳定运行这两个方面,探讨硼对厌氧氨氧化反应器污泥颗粒化及菌群结构的影响,可得出以下结论:(1)在反应器启动完成后,加硼反应器的进水总氮负荷为0.9kgN·m^-3·d^-1,是不加硼反应器的3倍;且加硼反应器的群体感应信号分子浓度高于不加硼反应器。两个反应器的污泥都呈现颗粒化,加硼反应器污泥粒径大于不加硼反应器。以上均说明投加硼能够促进反应器的启动,形成粒径更大、结构更密实的颗粒污泥。(2)在启动完成...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及课题来源
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 课题来源
    1.2 氮污染危害
    1.3 生物脱氮工艺研究现状
        1.3.1 传统生物脱氮工艺
        1.3.2 厌氧氨氧化工艺
    1.4 群体感应
        1.4.1 群体感的发现及信号分子的分类
        1.4.2 群体感应作用机制
        1.4.3 厌氧氨氧化菌群体感应研究
    1.5 研究的目的与主要内容
        1.5.1 研究目的及意义
        1.5.2 主要研究内容
        1.5.3 技术路线
第二章 试验材料与方法
    2.1 UASB反应器构型与运行
        2.1.1 反应器构型
        2.1.2 反应器启动方法
    2.2 常规指标分析检测方法
    2.3 污泥特性分析方法
        2.3.1 扫描电镜观察
        2.3.2 污泥粒度分析
        2.3.3 EPS的提取
        2.3.4 三维荧光光谱扫描与平行因子分析
    2.4 信号分子AI-2的测定
    2.5 厌氧氨氧菌的活性
    2.6 高通量测序与生信分析
    2.7 主要实验仪器和分析软件
第三章 硼对厌氧氨氧化反应器启动过程及菌群结构的影响
    3.1 引言
    3.2 厌氧氨氧化反应器启动过程的脱氮效能
    3.3 厌氧氨氧化菌的活性
    3.4 信号分子AI-2浓度
    3.5 反应器内污泥絮体形态分析
        3.5.1 污泥粒径分析
        3.5.2 扫描电镜(SEM)观察
    3.6 胞外聚合物(EPS)的特性分析
        3.6.1 EPS组成分析
        3.6.2 三维荧光光谱分析
    3.7 反应器内优势菌群组成及功能分析
        3.7.1 微生物多样性分析
        3.7.2 微生物群落分析
    3.8 硼促进厌氧氨氧化反应器快速启动的作用机理
    3.9 本章小结
第四章 硼对厌氧氨氧化反应器稳定运行过程及菌群结构的影响
    4.1 引言
    4.2 厌氧氨氧化反应器稳定运行的脱氮效能
    4.3 稳定运行阶段的厌氧氨氧菌的活性
    4.4 稳定运行阶段的信号分子AI-2浓度
    4.5 反应器稳定运行阶段的污泥絮体形态分析
        4.5.1 污泥粒径分析
        4.5.2 扫描电镜观察
    4.6 稳定运行阶段胞外聚合物(EPS)特性分析
        4.6.1 EPS组成分析
        4.6.2 三维荧光光谱分析
    4.7 反应器稳定运行阶段的优势菌群组成及功能分析
        4.7.1 微生物多样性分析
        4.7.2 微生物群落分析
    4.8 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望与建议
参考文献
附录 攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3812242