活性污泥微生物群落结构随pH变化的规律研究

发布时间：2024-03-08 19:06

　　pH作为重要的环境因素,直接影响活性污泥微生物的生长代谢、种类及表面特性。本研究通过运行序批式生物反应器(SBR),控制pH分别为5.0-10.0,考察活性污泥系统混合液特性及COD、氨氮、总氮的去除情况,探索活性污泥微生物群落结构随pH变化的规律。研究表明进水pH较低的系统上清液较为混浊,出现污泥膨胀现象,而在进水pH为7.0-10.0时污泥混合液性状良好,SVI值保持在67-85mL/g,上清液较为清澈。较高pH系统对COD的去除情况略好,但差异不明显,COD的去除率始终保持在85%以上。系统的脱氮效果受pH的影响较大。随进水pH的升高,氨氮去除率上升趋势明显。在pH为5.0时,去除率仅为30%-40%,而当pH升高至8.0时,氨氮去除率就可以达到80%以上,pH的进一步升高,氨氮去除率仍会进一步的增大。与氨氮的去除情况略有不同,总氮去除率随pH的升高呈先升后降的趋势。在pH为8.0的条件下,去除效果最好,去除率可达到74%,在pH较低的情况下,去除率仅为10%-20%,这是因为不适宜的pH环境及系统中残留的大量氨氮抑制了反硝化菌的作用所致,在过高pH条件下去除效果的下降主要是由不...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 活性污泥污水处理中pH的研究进展
        1.2.1 pH对活性污泥微生物的重要作用
        1.2.2 pH在水处理工艺中的研究进展
    1.3 研究活性污泥微生物群落结构的主要分子生物学技术
        1.3.1 主要分子生物学技术
        1.3.2 聚合酶链式反应
        1.3.3 变性梯度凝胶电泳技术
    1.4 国内外PCR-DGGE技术在环境微生物领域的应用
    1.5 存在问题及本研究目的和内容
        1.5.1 存在问题
        1.5.2 研究目的
        1.5.3 研究内容
第二章 试验材料与方法
    2.1 试验装置
    2.2 试验方案及检测方法
        2.2.1 试验方案
        2.2.2 常规监测项目及分析方法
    2.3 污泥样品的预处理及DNA的提取
        2.3.1 污泥样品的预处理
        2.3.2 污泥样品基因组DNA的提取
    2.4 污泥样品基因组DNA的PCR扩增
        2.4.1 总细菌的降落式PCR扩增
        2.4.2 脱氮功能菌的嵌套式PCR扩增
        2.4.3 PCR扩增所用的试剂
    2.5 污泥样品DNA及PCR产物的检测
        2.5.1 样品基因组DNA的检测
        2.5.2 PCR扩增产物的检测
        2.5.3 琼脂糖凝胶电泳检测所用试剂
    2.6 PCR产物的变性梯度凝胶电泳分析
        2.6.1 DGGE操作步骤
        2.6.2 DGGE所用试剂
    2.7 污泥样品微生物多样性及聚类分析
    2.8 部分优势菌种凝胶片段回收及克隆测序
    2.9 试验仪器
第三章 不同进水pH条件下系统的污染物去除情况
    3.1 不同pH条件下污泥混合液的变化
    3.2 不同pH条件下活性污泥微生物对污染物的去除情况
        3.2.1 不同pH条件下COD的去除情况的比较
        3.2.2 不同pH条件下氨氮的去除情况的比较
        3.2.3 不同pH条件下总氮去除情况的比较
        3.2.4 不同pH条件下单周期内氨氮及pH的变化情况
    3.3 本章小结
第四章 不同pH条件下活性污泥微生物群落结构的研究
    4.1 活性污泥样品的收集及DNA的提取
        4.1.1 活性污泥样品的取样及编号
        4.1.2 总细菌DNA的提取结果
    4.2 不同pH条件下总细菌群落结构分析
        4.2.1 总细菌DNA的PCR扩增结果
        4.2.2 总细菌PCR扩增产物的DGGE分析
        4.2.3 总细菌种群多样性分析
        4.2.4 总细菌种群相似性分析
        4.2.5 总细菌种群聚类分析
        4.2.6 部分优势菌种切胶测序结果分析
    4.3 不同pH条件下氨氧化菌群落结构分析
        4.3.1 氨氧化菌DNA的PCR扩增结果
        4.3.2 氨氧化菌PCR扩增产物的DGGE分析
        4.3.3 氨氧化菌种群多样性分析
        4.3.4 氨氧化菌种群相似性分析
        4.3.5 氨氧化菌种群聚类分析
    4.4 不同pH条件下硝酸菌群落结构分析
        4.4.1 硝酸菌DNA的PCR扩增结果
        4.4.2 硝酸菌PCR扩增产物的DGGE分析
        4.4.3 硝酸菌种群多样性分析
        4.4.4 硝酸菌种群相似性分析
        4.4.5 硝酸菌种群聚类分析
    4.5 不同pH条件下反硝化菌群落结构分析
        4.5.1 反硝化菌DNA的PCR扩增结果
        4.5.2 反硝化菌PCR扩增产物的DGGE分析
        4.5.3 反硝化菌种群多样性分析
        4.5.4 反硝化菌种群相似性分析
        4.5.5 反硝化菌种群聚类分析
    4.6 本章小结
第五章 结论与建议
    5.1 结论
    5.2 建议
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢



本文编号：3922256