碳氮比及Ca 2+ 对生物膜及其胞外多聚物组成的研究

发布时间：2024-02-24 13:01

　　岩溶地区特殊的岩石类型和富钙的地球化学背景,导致岩溶水中含有大量Ca2+。在我国北方大部分地区和南方石灰岩地区,饮用水硬度就普遍超标。在工业中,则通常投加Ca(OH)2来调节pH,导致废水中含有大量钙盐。但由于Ca2+无毒,作为常规金属离子,其在水生化处理中的影响常被忽略,因此也没有被充分研究。生物膜法是一种利用附着生长于载体表面有组织的微生物群体(生物膜)进行污水处理的方法。胞外多聚物(extracellular polymeric substances, EPS)作为生物膜的主要组成部分,它既能增强微生物细胞对外界环境的抵抗能力,又是影响生物膜稳定的关键因素。因此,有必要研究Ca2+对生物膜及其EPS的影响规律。碳和氮分别是EPS中碳水化合物和蛋白质的主要构成元素。碳氮比(C/N)将影响EPS的组成,从而影响生物膜及其EPS与Ca2+的相互作用。因此,也有必要研究C/N比对生物膜EPS组成的影响规律。但目前针对C/N比对生物膜EPS组成的影响研究以及Ca2+在废水处理中其对生物膜的影响研究都鲜见报道。 本研究通过构建序批式生物膜反应器(sequencing batch biofil...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
插图和附表清单
第一章 文献综述
    1.1 水中Ca²⁺来源及其影响
    1.2 生物膜
        1.2.1 生物膜形成过程
        1.2.2 生物膜结构特征
    1.3 胞外多聚物
        1.3.1 胞外多聚物组成及结构
        1.3.2 胞外多聚物的作用及性质
    1.4 C/N比对生物膜的影响研究现状
    1.5 Ca²⁺对生物膜的影响研究现状
第二章 研究目的和意义
    2.1 研究目的和意义
    2.2 研究内容
    2.3 研究创新点
第三章 碳氮比对生物膜降解效果及其EPS组成的影响
    3.1 材料与方法
        3.1.1 试验装置
        3.1.2 接种污泥与营养配比
        3.1.3 运行方式
        3.1.4 试验方法
        3.1.5 三种载体上EPS的提取与测定
    3.2 分析与讨论
        3.2.1 C/N比对COD去除率的影响
        3.2.2 C/N比对氨氮去除率的影响
        3.2.3 C/N比对EPS及其组成的影响
        3.2.4 C/N比对蛋白质与多糖比(PN/PS)的影响
    3.3 本章小结
第四章 Ca²⁺对生物膜形态结构及降解效果的影响
    4.1 材料和方法
        4.1.1 试验装置
        4.1.2 接种污泥与实验用水
        4.1.3 运行方式
        4.1.4 试验方法
        4.1.5 扫描电镜样品制备
    4.2 分析与讨论
        4.2.1 pH、DO的监测
        4.2.2 Ca²⁺对生物膜微观形态结构的影响
        4.2.3 Ca²⁺对生物膜宏观形态结构的影响
        4.2.4 Ca²⁺对生物膜降解效果的影响
    4.3 本章小结
第五章 Ca²⁺对生物膜及其EPS组成的影响
    5.1 材料与方法
        5.1.1 生物膜干重的测定
        5.1.2 EPS提取
        5.1.3 生物膜中Ca²⁺的测定
        5.1.4 X-光电子能谱分析样品制备
        5.1.5 傅里叶红外分析样品的制备
        5.1.6 生物膜机械强度试验
    5.2 分析与讨论
        5.2.1 不同Ca²⁺浓度条件下的生物膜干重和EPS组成
        5.2.2 生物膜中Ca²⁺的富集
        5.2.3 Ca²⁺对生物膜官能团的影响
        5.2.4 Ca²⁺对生物膜机械强度的影响
    5.3 本章小结
第六章 结论与建议
    6.1 结论
    6.2 不足与展望
参考文献
致谢
附录A
附录B
附录C
附录D



本文编号：3909033