PAO和GAO及其子群反硝化除磷中关键酶的研究
发布时间:2021-04-14 05:18
目前我国迫切需要解决的水环境污染问题之一是水体富营养化,而在实际工程中应用广泛且经济有效的强化生物除磷工艺(Enhanced Bio-logical Phosphorus Removal,EBPR)是研究的热点之一,目前已有许多学者从宏观角度研究EBPR系统中聚磷菌(Phosphorus Accumulating Organisms,PAOs)和聚糖菌(glycogen accumulating organisms,GAOs)竞争的影响因素,但是从微观角度研究酶活性对二者竞争诱导方面的少有,忽略了微生物实现并调节生化反应的相关功能的根本因素是酶。因此本课题通过研究碳源类型、C/P、C/N、温度和p H值对聚磷菌和聚糖菌竞争中聚磷酸盐水解酶(exopolyphosphatase,PPX)、酸性磷酸酶和碱性磷酸酶三种关键酶活性的影响,以及借助宏基因组高通量测序技术研究五种影响因子对微生物群落多样性和菌群结构的影响,以此探究关键酶对聚磷菌和聚糖菌竞争机制的诱导和调控效应,通过调节影响因子进行批次实验优化系统生物脱氮除磷效能,为EBPR工艺实际运行参数提供参考。本课题采用序批式活性污泥(Seq...
【文章来源】:吉林建筑大学吉林省
【文章页数】:103 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
强化生物除磷原理图[15]
第2章实验材料与分析方法9第2章实验材料与分析方法2.1实验装置及运行参数本实验采用自制SBR反应器,其装置图如图2-1所示。SBR反应器的有效容积为13L,反应器的制作材料为有机玻璃,在反应器下端设置支架以便进行污水和污泥的排放,反应器底部成倒圆锥形状的部分用于装活性污泥,在泥斗底部设置方便手动排出剩余污泥且带阀门开关的排泥口,并在泥斗上端圆壁有机玻璃竖直方向设置3个排水口(兼有取样作用),间距为10cm。运行周期中用自动搅拌器缓慢搅拌,使污泥保持悬浮状态,来实现实验的厌氧环境。好氧条件则由空压机曝气实现,以普通微孔黏砂块为曝气头,加设流量计。1.空气压缩机2.空气转子流量计3.空气压缩管4.多孔石曝气头5.搅拌器6.搅拌头7.排泥口8.排水口图2-1SBR反应器装置图Fig2-1SBRreactorinstallationdiagram2.2实验用水水质及接种污泥本实验的接种污泥取自长春市某污水处理厂,为保证污泥具有良好的活性及脱氮除磷性能,将取回的污泥加入营养物质及微量元素曝气,当污泥沉降比达到80%以上时,将污泥粗过滤然后放入SBR反应器中,使污泥浓度维持在4000mg/L-5000mg/L的范围内。本实验采用人工配水模拟的城市生活污水。强化生物除磷系统启动阶段,按照C:N:P约为100:5:1的比例分别加入碳源—葡萄糖、氮源—硫酸铵、磷源—磷酸二氢钾,并加入碳酸氢钠来调节pH值,具体的配水水质指标见表2-1。以好氧—厌氧的方式连续培养15d,并对进出水的基本指标进行监测,直到出水的总磷浓度稳定达到0.5mg/L以下时,说明活性污泥驯化成功。
第3章EBPR系统不同运行条件下酶活性的研究15表3-1基本指标的平均去除率Table3-1Averageremovalrateofbasicindicators碳源类型COD去除率TN去除率TP去除率乙酸96.10%92.31%95.63%丙酸95.38%91.49%94.05%葡萄糖93.92%95.42%95.77%由表中数据可得出,COD、TN和TP在三种碳源条件下去除率均在90%以上,去除效果很好,COD的去除效果是乙酸最好,丙酸处于中间,葡萄糖最差;TN和TP的去除率均是葡萄糖最高,乙酸处于中间,丙酸最低。本实验采用电子显微镜(ScanningElectronMicroscope,SEM)观察污泥的形态特征,下面的六张图片为三个碳源条件下的扫描电镜照片。图3-1乙酸条件下污泥扫描电镜照片Fig3-1Scanningelectronmicroscopephotographofsludgeunderaceticacid图3-2丙酸条件下污泥扫描电镜照片Fig3-2Scanningelectronmicrographofsludgeunderpropionicacid图3-3葡萄糖条件下污泥扫描电镜照片Fig3-3Scanningelectronmicrographofsludgeunderglucoseconditions图3-1、3-2和3-3分别为乙酸、丙酸和葡萄糖碳源条件下放大500倍和1000倍扫描电镜照片,从照片中观察到污泥中主要存在杆状和球状的微生物,乙酸和丙酸碳源条件下杆状微生物较多,葡萄糖碳源条件下球状微生物较多。
本文编号:3136739
【文章来源】:吉林建筑大学吉林省
【文章页数】:103 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
强化生物除磷原理图[15]
第2章实验材料与分析方法9第2章实验材料与分析方法2.1实验装置及运行参数本实验采用自制SBR反应器,其装置图如图2-1所示。SBR反应器的有效容积为13L,反应器的制作材料为有机玻璃,在反应器下端设置支架以便进行污水和污泥的排放,反应器底部成倒圆锥形状的部分用于装活性污泥,在泥斗底部设置方便手动排出剩余污泥且带阀门开关的排泥口,并在泥斗上端圆壁有机玻璃竖直方向设置3个排水口(兼有取样作用),间距为10cm。运行周期中用自动搅拌器缓慢搅拌,使污泥保持悬浮状态,来实现实验的厌氧环境。好氧条件则由空压机曝气实现,以普通微孔黏砂块为曝气头,加设流量计。1.空气压缩机2.空气转子流量计3.空气压缩管4.多孔石曝气头5.搅拌器6.搅拌头7.排泥口8.排水口图2-1SBR反应器装置图Fig2-1SBRreactorinstallationdiagram2.2实验用水水质及接种污泥本实验的接种污泥取自长春市某污水处理厂,为保证污泥具有良好的活性及脱氮除磷性能,将取回的污泥加入营养物质及微量元素曝气,当污泥沉降比达到80%以上时,将污泥粗过滤然后放入SBR反应器中,使污泥浓度维持在4000mg/L-5000mg/L的范围内。本实验采用人工配水模拟的城市生活污水。强化生物除磷系统启动阶段,按照C:N:P约为100:5:1的比例分别加入碳源—葡萄糖、氮源—硫酸铵、磷源—磷酸二氢钾,并加入碳酸氢钠来调节pH值,具体的配水水质指标见表2-1。以好氧—厌氧的方式连续培养15d,并对进出水的基本指标进行监测,直到出水的总磷浓度稳定达到0.5mg/L以下时,说明活性污泥驯化成功。
第3章EBPR系统不同运行条件下酶活性的研究15表3-1基本指标的平均去除率Table3-1Averageremovalrateofbasicindicators碳源类型COD去除率TN去除率TP去除率乙酸96.10%92.31%95.63%丙酸95.38%91.49%94.05%葡萄糖93.92%95.42%95.77%由表中数据可得出,COD、TN和TP在三种碳源条件下去除率均在90%以上,去除效果很好,COD的去除效果是乙酸最好,丙酸处于中间,葡萄糖最差;TN和TP的去除率均是葡萄糖最高,乙酸处于中间,丙酸最低。本实验采用电子显微镜(ScanningElectronMicroscope,SEM)观察污泥的形态特征,下面的六张图片为三个碳源条件下的扫描电镜照片。图3-1乙酸条件下污泥扫描电镜照片Fig3-1Scanningelectronmicroscopephotographofsludgeunderaceticacid图3-2丙酸条件下污泥扫描电镜照片Fig3-2Scanningelectronmicrographofsludgeunderpropionicacid图3-3葡萄糖条件下污泥扫描电镜照片Fig3-3Scanningelectronmicrographofsludgeunderglucoseconditions图3-1、3-2和3-3分别为乙酸、丙酸和葡萄糖碳源条件下放大500倍和1000倍扫描电镜照片,从照片中观察到污泥中主要存在杆状和球状的微生物,乙酸和丙酸碳源条件下杆状微生物较多,葡萄糖碳源条件下球状微生物较多。
本文编号:3136739
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