紫外线损伤微生物机理及增强活性污泥降解特性应用研究

紫外线损伤微生物机理及增强活性污泥降解特性应用研究

江映翔[1]2003年在《紫外线损伤微生物机理及增强活性污泥降解特性应用研究》文中研究说明本文首先研究了紫外线损伤水域中微生物的作用、反应及其抵御紫外线损伤的机理,指出虽然紫外线对域中微生物具有很强的损伤作用,但是微生物同样具有强大的自我修复机能,微生物这种适应环境的能力,能够确保微生物即使生活在强辐射的情况下仍然能够保持其种属特性。 本文通过机理研究还发现,微生物由于其内部结构的不同,比如微生物细胞膜结构、膜成分的差异,细胞内含物的差异;微生物大小的不同,生长情况的不同,均会使微生物对紫外线的敏感性存在差异,这一差异为人们利用紫外线辐射提供了契机。 作为紫外线辐射的对象,本文综述了活性污泥中聚磷菌群和聚糖原菌群的特点。 基于对这些理论研究的分析,本文作了紫外线辐射增强活性污泥降解废水的实验,发现紫外线能提高活性污泥降解效率,在辐射剂量为20W(254nm)、0.5min时,紫外线可提高活性污泥降解COD的能力20%以上,提高降解TP的能力10%以上。 长期以来人们认为紫外线的增强作用是由于紫外线导致微生物产生突变的结果,本论文详细地研究了诱变的机理和几率后,认为紫外线对活性污泥的增强作用不可能是紫外线诱变所致,因为,活性污泥中突变了的极少数微生物不能发挥只有优势菌群才能发挥增强的作用。 同时,本文提出了紫外线可能会改变活性污泥优势菌群的状况导致其具有增强作用的假说。为了证实该假说,本文利用昆明市第一污水处理厂活性污泥进行实验,首先对活性污泥各优势菌群进行了微生物分类学研究,调查了原污泥中各优势菌群的比例,然后在紫外线辐射增强活性污泥的TP实验过程中,利用菌群整体参数监测、菌群整体染色监测的方法,监测活性污泥的各种特性参数,以观察活性污泥中各优势菌群的表现。通过对实验原始记录的静态对比和动态分析发现,紫外线增强活性污泥TP去除率的原因就是改变了活性污泥中的菌群结构状况,紫外线辐射优化了聚磷菌群在活性污泥中的生活环境,导致聚磷菌群的作用在活性污泥中被突出出来,从而使得活性污泥的整体聚磷效率的提高。这一结论充分证实了先前的假说。 紫外线对活性污泥增强作用新理论解释的发现,为人们利用紫外线增强活性污泥的处理效率奠定了理论基础,为将来这方面的研究拓宽了道路。但必须指出的是这些研究必须建立在对活性污泥菌群及其变化规律透彻的了解上,可以断言人们对活性污泥中所需要的目标菌群特性越了解,紫外线辐射对活性污泥降解能力的增强作用将越显着。

叶佳松[2]2018年在《光暗环境下活性污泥的生长衰减与污染物去除研究》文中研究说明随着城市化发展和人们对环境质量的要求提高,污水厂采用了生物池加盖、半地下式、全地下式的污水处理方式,导致活性污泥的生存环境由传统的太阳光环境转入了黑暗环境,黑暗环境对活性污泥的污染物去除和生长衰减是否有影响鲜有报道。本研究在综述有机物和细菌光敏性的基础上,在光环境、暗环境下对比研究活性污泥的碳氮磷去除性能,并通过统计学方法找出有显着差异的指标,同时从生物量、化学计量学和动力学参数、维持能、胞外多聚物和胞内储存物、呼吸图谱、群落结构方面研究了活性污泥的生长衰减特性。得到的试验结果如下:(1)光环境的出水更优,光、暗环境对出水COD、氨氮、P有显着影响。暗环境下,厌氧段有更多的有机氮转化为氨氮,COD降解量和PHB储存量减少5%~10%,但好氧段单位PHB的吸磷量提高了20%。暗环境出水的有机物分子量大,聚合度低,腐殖度高。暗环境下活性污泥沉降性能更好。(2)与光环境相比,污泥浓度MLSS、MLVSS无显着区别,暗环境下污泥的真实产率系数Y_H、衰减系数b_H均减小,表观产率系数Y_(obs)增大,异养菌最大比增殖速率μ_(max)略微变小,生长曲线稳定期的生物量减少,生物量中菌体含量略有增多,内源呼吸比例升高,暗环境下污泥处于生长衰减都变慢的生存优先模式,其原因为:暗环境污泥对乙酸钠的亲和力降低,能量分配偏向于氧化产能,用于生长、储存、维持的能量分配减少。(3)与光环境相比,暗环境下活性污泥絮体粒径明显增大,EPS总量减少,特别是EPS中多糖减少,污泥结构比光环境更稳定。(4)光、暗环境下活性污泥组成均是变形菌门和拟杆菌门为主。暗环境下,反硝化菌属陶厄氏菌属(Thauera)和OD1 genera incertae sedis菌属减少,未定义种属、产PHB菌(Plasticicumulans)、聚糖菌(Defluviicoccus)、丙酸弧菌(Propionivibrio)、纤维素降解菌(Chryseolinea)增多。光、暗环境下菌群丰度差异显着。

参考文献:

[1]. 紫外线损伤微生物机理及增强活性污泥降解特性应用研究[D]. 江映翔. 昆明理工大学. 2003

[2]. 光暗环境下活性污泥的生长衰减与污染物去除研究[D]. 叶佳松. 武汉科技大学. 2018

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