固定化微生物原位修復(fù)受污染飲用水源水研究.pdf

1、近年來隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加速,我國(guó)中小城鎮(zhèn)飲用水源地污染日益嚴(yán)重。本論文針對(duì)我國(guó)小城鎮(zhèn)地表飲用水源污染特征,從飲用水安全保障、污染源水微生物原位修復(fù)工藝高效穩(wěn)定運(yùn)行等角度出發(fā),以河道型固定化生物膜反應(yīng)器為平臺(tái),開展受污染源水微生物修復(fù)工藝運(yùn)行與填料比選、好氧反硝化菌篩選及其生理生化特性分析、污染水體原位生物強(qiáng)化脫氮等研究,取得如下研究成果:
　　 1、選用彈性填料、AquaMats(R)生態(tài)基為生物載體,開展河道型固定化

2、生物膜反應(yīng)器啟動(dòng)及其修復(fù)微污染水源水性能研究。結(jié)果表明,采用間歇曝氣、逐步增強(qiáng)曝氣強(qiáng)度的掛膜方式,可實(shí)現(xiàn)處理微污染水源水河道型固定化生物膜反應(yīng)器的快速啟動(dòng),彈性填料反應(yīng)器的掛膜時(shí)間比hquaMats(R)反應(yīng)器縮短近兩周,其輻射狀結(jié)構(gòu)對(duì)顆粒態(tài)污染物具有較強(qiáng)的截留能力。不同曝氣方式的影響研究發(fā)現(xiàn),曝氣/停曝時(shí)間比3h:3h、曝氣量5m3·m3·h-1工況下,彈性填料反應(yīng)器的高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)、氨氮(NH4+-N)、總氮(TN)、總

3、磷(TP)的去除率均優(yōu)于AquaMats(R)反應(yīng)器,分別達(dá)80.3％、91.1％、3.6％、14.3％與74.3％、78.8％、2.1％、9.5％;隨著曝氣強(qiáng)度的減小和曝氣方式的改變,AquaMats(R)反應(yīng)器的污染物去除性能逐步提高,表明其在確保一定污染物去除率的前提下,具有低氣水比潛力以及節(jié)能降耗的應(yīng)用優(yōu)勢(shì);在低氣水比條件下通過填料組合可強(qiáng)化微污染源水修復(fù)系統(tǒng)的氮磷污染物協(xié)同去除性能。
　　 2、從杭嘉湖地區(qū)飲用水源底泥

4、、周邊土壤和池塘水體等自然環(huán)境中分離、篩選獲得七株好氧反硝化菌。通過細(xì)菌形態(tài)學(xué)觀察、生理生化分析及16SrRNA鑒定發(fā)現(xiàn),目標(biāo)菌株分屬Pseudomonassp.,Achromobactetersp.與Acinetobactersp.,細(xì)菌基因組DNA序列提交Genbank所得登錄號(hào)為HQ285873～HQ285879。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),分離獲得的好氧反硝化菌均可較好地表達(dá)周質(zhì)硝酸鹽還原酶活,其比生長(zhǎng)速率在0.30～0.68h-1,耐受溶

5、解氧濃度達(dá)3～10mg/L,具有典型的異養(yǎng)硝化能力。相比而言,菌株P(guān)seudomonassp.3-7表現(xiàn)出較強(qiáng)的自絮凝與產(chǎn)胞外多聚物能力,揭示其具有較強(qiáng)的好氧脫氮和高活性持留能力。
　　 3、在連續(xù)流反應(yīng)工況下研究菌株P(guān)seudomonassp.3-7的原位強(qiáng)化微污染水體修復(fù)性能。富集菌體投加后,修復(fù)系統(tǒng)硝態(tài)氮(NO3--N)的積累有效削弱,總有機(jī)碳(TOC)的去除率均可提升約10％。PCR-DGGE結(jié)果揭示,隨著反應(yīng)器運(yùn)行強(qiáng)化