常/低温下AHLs类群体感应信号分子对SBBR系统影响的研究
发布时间：2023-04-04 01:27
复合式生物膜处理技术兼有生物膜和活性污泥的优点,是污水生物处理中有机物高效消减的主要技术之一,其启动进程、微生物的数量及生理生态特性对处理效果影响巨大。复合式生物膜启动阶段生物膜形成所需时间较长,并且形成的生物膜不稳定,导致系统抗冲击负荷能力下降,低温时这种现象尤为显著。在活性污泥或生物膜污水处理工艺中,温度低于15°C时处理效果明显下降,尤其是8°C10°C之间的范围。北方大部分地区冬天水温会急剧下降,持续时间较长,冰冻期一般持续36个月。冬季的温度成为复合式生物膜处理工艺能否达标排放的关键因素。针对低温时反应系统启动阶段周期一般较长、生物膜不稳定容易脱落的现象,论文以序批式生物膜技术(sequencing batch biofilm reactor,SBBR)为依托,分析成熟处理体系中群体感应现象的作用,利用群体感应现象对生物膜的形成进行人为调控,并对低温条件下群体感应对SBBR系统的生物膜形成、生物膜相/活性污泥相微生物(以下简称两相微生物)的影响进行研究,以期达到揭示群体感应对细菌生理行为调控的目的,获得更稳定的基于群体感应的复合式生...
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.2 复合式生物膜处理技术概况
1.2.1 复合式生物膜处理技术的原理
1.2.2 复合式生物膜处理技术的主要特点
1.2.3 复合式生物膜处理技术国内外研究现状
1.3 群体感应国内外研究现状
1.3.1 群体感应类型
1.3.2 群体感应与生物膜
1.3.3 群体感应在水处理中的研究概况
1.4 课题研究的主要研究内容
1.4.1 研究的目的和意义
1.4.2 主要研究内容及技术路线
第2章 试验材料与方法
2.1 试验材料
2.1.1 试验试剂
2.1.2 试验填料
2.1.3 试验用设备仪器
2.1.4 试验用水
2.1.5 活性污泥
2.1.6 试验所用培养基
2.2 试验装置及试验方法
2.2.1 SBBR反应器
2.2.2 生物膜污染物降解能力试验
2.2.3 AHLs降解试验
2.3 分析检测方法
2.3.1 水质指标分析及检测方法
2.3.2 AHLs浓缩方法
2.3.3 AHLs检测方法
2.3.4 EPS提取及检测
2.3.5 生物膜量测定
2.3.6 脱氢酶活性分析
2.3.7 共聚焦荧光显微镜表征生物膜
2.3.8 比耗氧速率测定
2.3.9 分子生物学分析方法
2.4 数学分析
第3章 常温条件下SBBR中内源性AHLs的作用研究
3.1 引言
3.2 工艺参数及最优填料的确定
3.2.1 工艺参数的优化
3.2.2 试验最优填料的确定
3.3 SBBR系统运行中AHLs的变化特征
3.3.1 污染物去除的变化规律
3.3.2 内源性AHLs浓度的变化规律
3.4 内源性AHLs与生物特性的相关性
3.4.1 内源性AHLs与生物量的相关性
3.4.2 内源性AHLs与生物活性的相关性
3.4.3 内源性AHLs与EPS的相关性
3.5 内源性AHLs与菌群变化的相关性分析
3.5.1 菌群结构的变化
3.5.2 优势菌属的变化
3.6 本章小结
第4章 外源性AHLs类信号分子对SBBR影响的研究
4.1 引言
4.2 外源性AHLs对系统处理效果的影响
4.3 外源性AHLs对生物特性的影响
4.3.1 生物量的变化分析
4.3.2 生物活性的变化分析
4.4 外源性AHLs对污泥特性的影响
4.4.1 污泥沉降特性变化
4.4.2 污泥产率的特性分析
4.4.3 EPS产量及组成的变化分析
4.5 外源性AHLs对菌群结构及功能微生物的影响分析
4.5.1 菌群结构的变化规律
4.5.2 硝化细菌的影响分析
4.5.3 QS相关菌群的变化分析
4.6 本章小结
第5章 低温下外源性AHLs类信号分子对SBBR影响的研究
5.1 引言
5.2 反应器的处理效能
5.3 AHLs的转化特征
5.3.1 AHLs含量的变化
5.3.2 AHLs降解情况
5.4 生物膜/活性污泥微生物的变化特征
5.4.1 生物膜/活性污泥微生物量的变化
5.4.2 生物膜/活性污泥微生物活性的变化
5.5 污泥特性
5.5.1 沉降性
5.5.2 污泥脱水性
5.5.3 污泥产率
5.5.4 EPS产量与组成分析
5.6 外源性AHLs对菌群的影响
5.6.1 外源性AHLs对菌群结构的影响
5.6.2 外源性AHLs对系统功能细菌的影响
5.7 本章小结
结论
参考文献
附录
攻读博士学位期间发表的论文
致谢
个人简历
本文编号：3781522
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.2 复合式生物膜处理技术概况
1.2.1 复合式生物膜处理技术的原理
1.2.2 复合式生物膜处理技术的主要特点
1.2.3 复合式生物膜处理技术国内外研究现状
1.3 群体感应国内外研究现状
1.3.1 群体感应类型
1.3.2 群体感应与生物膜
1.3.3 群体感应在水处理中的研究概况
1.4 课题研究的主要研究内容
1.4.1 研究的目的和意义
1.4.2 主要研究内容及技术路线
第2章 试验材料与方法
2.1 试验材料
2.1.1 试验试剂
2.1.2 试验填料
2.1.3 试验用设备仪器
2.1.4 试验用水
2.1.5 活性污泥
2.1.6 试验所用培养基
2.2 试验装置及试验方法
2.2.1 SBBR反应器
2.2.2 生物膜污染物降解能力试验
2.2.3 AHLs降解试验
2.3 分析检测方法
2.3.1 水质指标分析及检测方法
2.3.2 AHLs浓缩方法
2.3.3 AHLs检测方法
2.3.4 EPS提取及检测
2.3.5 生物膜量测定
2.3.6 脱氢酶活性分析
2.3.7 共聚焦荧光显微镜表征生物膜
2.3.8 比耗氧速率测定
2.3.9 分子生物学分析方法
2.4 数学分析
第3章 常温条件下SBBR中内源性AHLs的作用研究
3.1 引言
3.2 工艺参数及最优填料的确定
3.2.1 工艺参数的优化
3.2.2 试验最优填料的确定
3.3 SBBR系统运行中AHLs的变化特征
3.3.1 污染物去除的变化规律
3.3.2 内源性AHLs浓度的变化规律
3.4 内源性AHLs与生物特性的相关性
3.4.1 内源性AHLs与生物量的相关性
3.4.2 内源性AHLs与生物活性的相关性
3.4.3 内源性AHLs与EPS的相关性
3.5 内源性AHLs与菌群变化的相关性分析
3.5.1 菌群结构的变化
3.5.2 优势菌属的变化
3.6 本章小结
第4章 外源性AHLs类信号分子对SBBR影响的研究
4.1 引言
4.2 外源性AHLs对系统处理效果的影响
4.3 外源性AHLs对生物特性的影响
4.3.1 生物量的变化分析
4.3.2 生物活性的变化分析
4.4 外源性AHLs对污泥特性的影响
4.4.1 污泥沉降特性变化
4.4.2 污泥产率的特性分析
4.4.3 EPS产量及组成的变化分析
4.5 外源性AHLs对菌群结构及功能微生物的影响分析
4.5.1 菌群结构的变化规律
4.5.2 硝化细菌的影响分析
4.5.3 QS相关菌群的变化分析
4.6 本章小结
第5章 低温下外源性AHLs类信号分子对SBBR影响的研究
5.1 引言
5.2 反应器的处理效能
5.3 AHLs的转化特征
5.3.1 AHLs含量的变化
5.3.2 AHLs降解情况
5.4 生物膜/活性污泥微生物的变化特征
5.4.1 生物膜/活性污泥微生物量的变化
5.4.2 生物膜/活性污泥微生物活性的变化
5.5 污泥特性
5.5.1 沉降性
5.5.2 污泥脱水性
5.5.3 污泥产率
5.5.4 EPS产量与组成分析
5.6 外源性AHLs对菌群的影响
5.6.1 外源性AHLs对菌群结构的影响
5.6.2 外源性AHLs对系统功能细菌的影响
5.7 本章小结
结论
参考文献
附录
攻读博士学位期间发表的论文
致谢
个人简历
本文编号：3781522
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