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双泥折流板反硝化除磷工艺硝化菌的FISH检测研究

作　者: 许松瑜
导　师: 宋吟玲
学　校: 苏州科技学院
专　业: 环境工程
关键词: 反硝化除磷荧光原位杂交生物膜硝化细菌影响因素
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本论文采用双泥折流板反应器对生活污水进行反硝化除磷研究,并引入荧光原位杂交技术(FISH)对反应器生物膜中硝化细菌进行检测,研究硝化细菌的相对丰度及变化。本研究首先在MBBR反应器中进行好氧挂膜,研究其处理效能并对生物膜中硝化细菌进行FISH检测;然后将培养好的反硝化除磷菌与好氧生物膜投入到双泥折流板反应器中的不同隔室内,连续进水,运行该工艺。本文研究了不同运行参数对反硝化除磷效果的影响,并通过FISH检测好氧隔生物膜中的硝化细菌。结果表明,水力停留时间和硝化液回流比均会影响反硝化除磷的效果,水力停留时间对好氧隔硝化效能影响较大,硝化液回流比对其影响很小。通过FISH检测分析,反应器不同运行阶段好氧生物膜中硝化细菌(包括氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌)的相对丰度也不同,水力停留时间对好氧生物膜中硝化细菌的影响较大,硝化液回流比对好氧生物膜中硝化细菌的影响较小。当水力停留时间为12.8h、硝化液回流比为280%、污泥回流比为90%时反硝化除磷效果较佳。当进水氨氮浓度为34.91~46.17mg/L、COD浓度为196.7~276.7mg/L、正磷浓度为4.3~5.7mg/L时,反应器对总氮、COD、正磷酸盐的去除率分别为68%、71%、85%;好氧隔对氨氮有较好的去除,出水氨氮浓度几乎为0,氨氮去除率达到98%以上。此时,氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌的相对丰度分别为24%、15%,硝化菌占总真菌数的39%以上,系统具有良好的硝化效能。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第一章绪论  9-24
  1.1 课题背景  9-10
  1.2 生物脱氮原理  10-16
    1.2.1 生物硝化作用及其影响因素  10-13
    1.2.2 生物反硝化作用及其影响因素  13-14
    1.2.3 生物反硝化除磷原理  14-16
  1.3 生物脱氮工艺研究进展  16-18
    1.3.1 传统生物脱氮工艺  16-17
    1.3.2 生物脱氮新工艺  17-18
  1.4 荧光原位杂交技术在硝化微生物生态学中的研究应用  18-21
    1.4.1 概述  18-19
    1.4.2 荧光原位杂交技术的原理  19-20
    1.4.3 硝化细菌分类及其探针  20-21
    1.4.4 荧光原位杂交技术在硝化细菌检测中的研究应用  21
  1.5 研究目的、意义与内容  21-24
    1.5.1 研究目的与意义  21-22
    1.5.2 研究内容  22-23
    1.5.3 技术路线  23-24
第二章 FISH 技术检测好氧生物膜中硝化菌的杂交条件优化  24-39
  2.1 FISH 方法中常用仪器及试剂  24-27
    2.1.1 FISH 法中使用仪器  24
    2.1.2 FISH 法中使用试剂及配制方法  24-27
  2.2 好氧生物膜的培养  27-31
    2.2.1 试验装置  27-28
    2.2.2 试验用水与接种污泥及启动  28-29
    2.2.3 挂膜试验结果  29-31
  2.3 同步双色荧光原位杂交条件优化及结果  31-36
    2.3.1 荧光探针  31
    2.3.2 FISH 检测步骤  31-32
    2.3.3 同步双色荧光原位杂交条件优化  32-34
    2.3.4 同步双色荧光原位杂交试验优化结果  34-36
  2.4 好氧生物膜培养过程中硝化菌的FISH 分析  36-38
  2.5 本章小结  38-39
第三章双泥折流板反硝化除磷系统启动期好氧生物膜硝化菌的FISH 分析  39-47
  3.1 试验材料与方法  39-40
    3.1.1 试验装置  39-40
    3.1.2 试验用水及接种污泥  40
    3.1.3 检测项目及分析方法  40
  3.2 双泥折流板反硝化除磷系统启动期好氧生物膜硝化菌的FISH 分析  40-46
    3.2.1 双泥折流板反硝化除磷系统的运行启动  41-45
    3.2.2 启动阶段好氧硝化膜中硝化菌的FISH 检测  45-46
  3.3 本章小结  46-47
第四章系统运行参数对好氧生物膜运行效果的影响及硝化菌的FISH 分析  47-58
  4.1 水力停留时间对后置好氧生物膜运行效果的影响及其FISH 分析  47-52
    4.1.1 水力停留时间对后置好氧生物膜处理效能的影响  47-50
    4.1.2 水力停留时间对好氧生物膜中硝化菌的影响  50-52
  4.2 硝化液回流比对后置好氧生物膜运行效果的影响及其 FISH 分析  52-57
    4.2.1 硝化液回流比对后置好氧生物膜处理效能的影响  52-54
    4.2.2 硝化液回流比对好氧生物膜中硝化菌的影响  54-57
  4.3 本章小结  57-58
第五章结论与建议  58-59
  5.1 结论  58
  5.2 建议  58-59
参考文献  59-62
致谢  62-63
作者简介  63

双泥折流板反硝化除磷工艺硝化菌的FISH检测研究

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