膜生物反應(yīng)器中污泥特性及微生物群落結(jié)構(gòu)演替的研究.pdf

1、本研究對復(fù)合式膜生物反應(yīng)器(CMBR)和一體式膜生物反應(yīng)器(SMBR)在長期不排泥運行條件下的運行效果及污泥混合液特性進行了研究。在此基礎(chǔ)上,利用PCR-TGGE(Polymerase Chain Reaction-Temperature Gradient Gel Electrophoresis)技術(shù),以細菌16SrRNA引物進行V3高變異區(qū)域PCR擴增,再將PCR產(chǎn)物進行溫度梯度凝膠電泳分離,獲得表征污泥中微生物群落特征的DNA指紋圖

2、譜。研究了膜生物反應(yīng)器中微生物群落結(jié)構(gòu)的演替,以及填料對反應(yīng)器中微生物群落結(jié)構(gòu)的影響。
　　 研究結(jié)果表明:在長期不排泥運行條件下,控制HRT=h,DO=2.5mg/L,pH=7.1～8.1,CMBR和SMBR對COD、氨氮和濁度的去除效果較為一致。兩個反應(yīng)器中COD平均去除率均大于95％;氨氮的平均去除率大于90％;濁度平均去除率大于99％。在去除TN方面CMBR.要優(yōu)于SMBR,CMBR中總氮的去除率比SMBR中高13％左右

3、,說明反應(yīng)器中填料的添加,有助于提高反應(yīng)器的脫氮效果。
　　 研究考察兩個反應(yīng)器中污泥濃度(MLSS)、污泥粘度、污泥中值粒徑、Zeta.電位、SVI值、EPS、有機物相對分子質(zhì)量分布特征等污泥性質(zhì)的變化。研究表明,填料的添加,使CMBR污泥混合液中MLSS低于SMBR,減緩膜污染。隨著運行時間的增加,EPS中蛋白質(zhì)與多糖的比例增大,且Zeta.電位與混合液EPS中蛋白質(zhì)與多糖的比例呈正相關(guān),從而導致污泥的沉降性能下降,SVI值

4、升高,膜過濾壓差平均上升速率有所增加,膜過濾周期縮短。
　　 通過總細菌TGGE圖譜UPGMA聚類分析表明可將反應(yīng)器運行劃分為三個階段:接種期、馴化期、穩(wěn)定期。兩個反應(yīng)器中變形菌門(Proteobacteria)的細菌所占比例較大。擬桿菌門(Bacteroidetes)和厚壁菌門(Firmicutes)微生物也以優(yōu)勢菌種在反應(yīng)器中出現(xiàn)。在SMBR中放線菌門(Actinobacteria)種類較CMBR中多。
　　 通過主

5、成分分析發(fā)現(xiàn),反應(yīng)器運行穩(wěn)定后,兩個反應(yīng)器內(nèi)污泥混合液的微生物群落結(jié)構(gòu)較為相似,但與接種污泥有較大不同。Α-Proteobacterium等微生物是四個樣品所共有的,說明這類微生物適應(yīng)能力較強;Sphingomonassp.等微生物種群是接種污泥中的優(yōu)勢種,而在SMBR和CMBR運行穩(wěn)定后,這些優(yōu)勢種都退化為非優(yōu)勢種;Saprospiraceaebacterium等微生物種群則由非優(yōu)勢種演變成優(yōu)勢種;Sphingobacterium m