生物降解微生态系统优化技术的基础研究

发布时间：2020-05-14 06:05

【摘要】：本文从微生物生态学的理论出发，应用环境生物技术和生物降解技术的手段，进行了生物降解微生态系统优化的技术基础研究。通过对微生态系统理论分析，讨论了优化生物降解微生态系统的理论基础；通过复合菌群的选择富集培养和水体微生物修复试验，研究了水体微生态系统的优化方法及其在水体修复的作用；通过复合菌群对常规生物降解微生态系统的影响试验，研究了利用复合菌群优化构建微生态系统的方法和优化生物降解微生态系统的应用技术。本文的主要结论如下： (1)优化生物降解过程中微生态系统对促进生物降解技术的提高有重要作用。投加外源复合菌群和利用反应器的生物选择作用是优化生物降解微生态系统的重要措施。 (2)外源微生物一方面可以调节生物降解微生态系统中微生物种群和群落的相互作用，另一方面可以提高微生态系统中微生物浓度和代谢活性，从而达到优化微生态系统的目的。 (3)利用选择培养基对复合菌群进行富集培养，可以得到不同优势菌为主的富集培养液，提高了微生物的代谢活性和对环境的适应性。复合菌群富集培养效果受到培养基碳、氮源形式培养基组成和浓度、厌氧和好氧条件、环境pH值、菌种接种量的影响。 (4)复合菌群经过不同富集培养，对污染水体的生物降解均具有一定的促进作用。其中，以复合培养基培养的复合菌群的生物降解效果最佳。复合菌群的富集培养方式不同、环境水体的有机物浓度及溶解氧浓度均影响微生物对水体修复效果，说明了环境水体微生态系统对水体演替的影响。 (5)复合菌群和活性污泥协同作用，可以提高系统的生物降解能力，生物降解符合一级反应动力学方程。复合菌群对活性污泥的微生态系统具有优化作用。复合菌群共培养污泥与引种培养污泥相比，大大改善了污泥的凝聚和沉降性能，提高了污泥的生物活性和系统的耐冲击负荷的能力。 (6)在生物膜系统中通过引种和共培养复合菌群后，生物膜微生态系统较活性污泥微生态系统更加稳定。其中，利用复合菌群共培养生物膜，系统生物降解稳定性明显提高。 (7)结合SBR生物选择的特点及生物膜微生态系统特点，利用复合菌群通过共培养构建的复合菌群SBR膜法生物降解反应器，进一步优化了生物降解微生态系统，强化了生物降解能力。试验结果表明，系统处理出水NO_3-N、NH_3-N、P、COD的浓度分别可以达到0.56mg／L、1.30mg／L、0.18mg／L、46.0mg／L，，和对照组出水2.01mg／L、1.70mg／L、0.52mg／L及120.5mg／L相比有显著提高。
【图文】：

而采用其它碳源，复合菌群生长相对较慢，培养四天后，复合菌群生长可达到最高值。图3.2结果表明，以葡萄糖为碳源对复合菌群富集培养，培养两天后，复合菌群富集培养液OD值达到最大，超出其它碳源复合菌群富集培养液OD值达40%左右。综合图3.1及图3.2的结果，表明葡萄糖、红塘、淀粉、白糖作为碳源均可以作为复合菌群培养的碳源，可以促使复合菌群迅速生长。其中，葡萄糖作为复合菌群的碳源优于其它形式的碳源。说明了系统中的碳源存在的形式影响微生态系统的演替过程。(2)不同氮源对复合菌群生长的影响一般环境中能作为微生物氮源的有按盐、硝酸盐和有机含氮化合物等。氮源作为合成微生物的蛋白质和核酸的必需物质，对微生物的生长影响极大。氮源的形式不同，对微生物的生长繁殖及微生物生物降解的影响也不相同。在微生物的富集培养及有机污染环境中，氮源常常是微生物种群生长繁殖的限制因子。因此，研究复合菌群微生物富集培养的氮源需求，对复合菌群的应用有一定的指导意义。分别利用蛋白脉、氯化按、硝酸钾及酵母膏等不同氮源

培养的氮源需求，对复合菌群的应用有一定的指导意义。分别利用蛋白脉、氯化按、硝酸钾及酵母膏等不同氮源，对复合微生物进行富集培养。在培养瓶敞开条件下复合菌群生长曲线如图3.3。不同氮源对复合菌群富集培养，培养两天后，复合菌群富集培养液OD值如图3.4。
【学位授予单位】：河海大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：X172

【引证文献】

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本文编号：2662920