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磺胺甲恶唑对强化生物除磷系统的影响研究

作　者: 赵美玲
导　师: 赵林；李满洲
学　校: 天津大学
专　业: 环境工程
关键词: 磺胺甲恶唑 强化生物除磷 聚磷菌 最低抑菌浓度
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


近年来，抗生素作为新型的环境污染物已成为国内外研究的热点，磺胺甲恶唑为检出率较高的抗生素之一，污水处理厂已成为环境中抗生素的主要来源之一。目前，抗生素对污水处理系统的影响鲜有研究。因此，本文针对不同浓度(20ng/L、5μg/L、5mg/L)磺胺甲恶唑对强化生物除磷系统的影响进行了研究。同时，采用常量肉汤稀释法测定磺胺甲恶唑对聚磷菌单菌株的最低抑菌浓度。反应器运行稳定后，依次连续向反应器进水中加入20ng/L、5μg/L、5mg/L的磺胺甲恶唑，监测其进出水中的磷酸盐、氨氮、COD等水质指标，污泥浓度、挥发性污泥浓度、污泥指数等污泥指标，并通过荧光原位杂交(FISH)及变性梯度凝胶电泳(DGGE)实验观察系统中微生物群落的变化情况。研究表明，磺胺甲恶唑对系统的氨氮去除率几乎没有影响，去除率始终维持在98%左右。对COD去除率影响较小，去除率在81%~91%之间波动。对磷去除率影响则较大，磺胺甲恶唑浓度为20ng/L时，磷去除率受影响后逐渐恢复；当磺胺甲恶唑浓度为5μg/L时，磷去除率降至81%；磺胺甲恶唑浓度为5mg/L时，磷去除率降至50%左右。系统中活性污泥的浓度随磺胺甲恶唑浓度的增大而增大，挥发性污泥浓度则相反，磺胺甲恶唑对污泥指数影响较小，亦即对污泥沉降性能影响不大。磺胺甲恶唑可使强化生物除磷系统中微生物的种类、数量发生变化，还可抑制部分聚磷菌的聚磷功能，磺胺甲恶唑的浓度越大，抑制作用越明显。实验测得磺胺甲恶唑对两种聚磷菌的最低抑菌浓度分别为40mg/L~80mg/L、20mg/L~40mg/L。5mg/L SMX使脱色希瓦氏菌的磷去除率由69%降至35.9%，使气单胞菌的磷去除率由47.8%降至29.6%。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-6
目录  6-9
第一章 绪论  9-19
  1.1 抗生素  9-10
  1.2 强化生物除磷工艺  10-12
    1.2.1 强化生物除磷机制  10-11
    1.2.2 强化生物除磷系统的微生物组成  11-12
  1.3 影响除磷效果的因素  12-13
  1.4 序批式活性污泥法  13
  1.5 现代分子生物学技术  13-16
    1.5.1 荧光原位杂交技术  14-15
    1.5.2 变性梯度凝胶电泳技术  15-16
  1.6 最低抑菌浓度  16
  1.7 研究内容及意义  16-19
    1.7.1 研究内容  17
    1.7.2 研究意义  17
    1.7.3 技术路线  17-19
第二章 反应器的运行及水质处理效果分析  19-27
  2.1 实验装置  19-20
  2.2 实验用水与污泥来源  20-21
    2.2.1 实验用水  20-21
    2.2.2 接种污泥来源  21
  2.3 反应器运行方式  21-22
  2.4 实验方法及仪器  22-23
    2.4.1 样品采集方法  22
    2.4.2 指标分析方法  22
    2.4.3 实验仪器设备  22-23
  2.5 实验结果与讨论  23-26
    2.5.1 驯化期的除磷性能  23
    2.5.2 驯化期的除氮性能  23-24
    2.5.3 驯化期 COD 去除性能  24-25
    2.5.4 驯化期的污泥性能  25-26
  2.6 本章小结  26-27
第三章 磺胺甲恶唑对 EBPR 系统水质处理的影响  27-33
  3.1 实验材料  27-28
    3.1.1 主要仪器与设备  27
    3.1.2 实验试剂  27-28
  3.2 实验方法  28
    3.2.1 磺胺甲恶唑溶液的配制  28
    3.2.2 样品采集  28
    3.2.3 指标分析方法  28
  3.3 实验结果与讨论  28-32
    3.3.1 水质指标结果分析  28-31
    3.3.2 污泥指标结果分析  31-32
  3.4 本章小结  32-33
第四章 磺胺甲恶唑对 EBPR 系统中微生物群落结构的影响  33-55
  4.1 实验材料  33-34
    4.1.1 主要仪器与设备  33
    4.1.2 实验试剂  33-34
  4.2 实验方法  34-38
    4.2.1 荧光原位杂交(FISH)方法  34-37
    4.2.2 聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)  37-38
  4.3 结果与讨论  38-54
    4.3.1 污泥样品的 FISH 结果与分析  39-46
    4.3.2 污泥样品的 PCR-DGGE 结果与分析  46-54
  4.4 本章小结  54-55
第五章 磺胺甲恶唑对聚磷菌单菌株的影响  55-65
  5.1 实验材料  55-56
    5.1.1 聚磷菌单菌株来源  55
    5.1.2 培养基  55-56
  5.2 实验仪器和设备  56
  5.3 实验方法与步骤  56-59
    5.3.1 菌种活化  56-57
    5.3.2 最低抑菌浓度的测定  57-58
    5.3.3 血球计数板直接计数法  58-59
    5.3.4 磺胺甲恶唑对聚磷菌单菌株除磷率影响的测定  59
  5.4 实验结果与讨论  59-64
    5.4.1 最低抑菌浓度测定结果  59-61
    5.4.2 聚磷菌单菌株除磷率测定结果  61-64
  5.5 本章小结  64-65
第六章 结论与展望  65-67
  6.1 结论  65-66
  6.2 展望  66-67
参考文献  67-73
发表论文和参加科研情况说明  73-74
致谢  74

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废水的处理与利用
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