【摘要】： 本研究將傳統(tǒng)污水污泥監(jiān)測手段與聚合酶鏈式反應(yīng)-變性梯度凝膠電泳(PCR-DGGE)、實時定量PCR和熒光原位雜交(FISH)等分子生物學技術(shù)相結(jié)合,重點以膜生物反應(yīng)器(MBR)和顆粒污泥序批式反應(yīng)器(GSBR)內(nèi)污泥微生物為主要研究對象,系統(tǒng)地對其污染物去除特征、整體微生物群落結(jié)構(gòu)的演變規(guī)律、氨氧化菌群的演變規(guī)律與定量分析及顆粒污泥中幾種重要功能菌群空間分布規(guī)律等方面進行了較為深入的研究,具體成果如下: 1)在MBR啟動初期,污泥中微生物群落結(jié)構(gòu)變化較大;試驗過程中,Pseudomonas和Aeromonas hydrophila等種群保持著較為穩(wěn)定的優(yōu)勢地位,接種污泥中的Bacillus sp等逐漸消亡,而Enterococcus faecalis、Comamonas sp、Fusobacterium sp等次級種群得到強化。在運行后期演變?yōu)閮?yōu)勢地位的菌群(如Comamonas sp)加劇了膜污染物的產(chǎn)生和積累;膜污染物中EPS濃度約是反應(yīng)器污泥中的4倍,主要由分子量在12000以上的大分子物質(zhì)組成,多糖和蛋白質(zhì)類物質(zhì)是主要的膜污染物; 2) MBR運行期間氨氧化菌(AOB)群落結(jié)構(gòu)的演替過程較為緩慢, Comamonas sp、Uncultured Nitrosomonas sp、Uncultured Nitrosospira sp和Uncultured beta Proteobacterium clone nsc162等種群一直保持著較為穩(wěn)定的優(yōu)勢地位;實時定量PCR結(jié)果表明,氨氧化菌含量在經(jīng)過馴化期后顯著增長。但污泥的氨氧化活性隨著污泥濃度的增長而降低; 3)GSBR中污泥沉降性能的改善要先于顆粒污泥的形成,而污泥粒徑的演變對其沉降性能影響較小。在顆粒形成初期絲狀菌和桿狀菌起到了搭建骨架和支撐結(jié)構(gòu)的作用,而在后期大粒徑污泥中主要以球狀菌的填充和聚集為主。顆粒污泥形成過程中微生物群落結(jié)構(gòu)演變較為平緩;顆粒污泥中絕大多數(shù)種群分布于Proteobacteria綱,其中聚磷菌(PAO)所占優(yōu)勢地位較明顯,硝化螺旋菌屬和具有好氧反硝化功能的Thauera逐漸演變?yōu)閮?yōu)勢種群,擬桿菌綱在前期占有優(yōu)勢地位,而在后期逐漸消亡; 4)GSBR中污泥接種馴化期,氨氧化菌群結(jié)構(gòu)的變化較為劇烈,種群多樣性迅速下降;但隨著污泥沉降的改善而趨于穩(wěn)定。在顆粒污泥形成過程中大多數(shù)亞硝化單胞菌屬被保留在系統(tǒng)內(nèi),而亞硝化螺菌屬逐漸被淘汰。在經(jīng)歷了運行初期的淘洗后,AOB含量隨著污泥濃度的提高而逐漸增長;但污泥的氨氧化活性隨著污泥濃度的增長而降低; 5)在粒徑小于0.6mm的顆粒污泥中,氨氧化菌、亞硝酸鹽氧化菌(NOB)和聚磷菌較均勻地分布于整個污泥空間;而在粒徑大于0.9mm的顆粒污泥中AOB和NOB、PAO通過競爭性生長分別存在于顆粒的外層和次外層,而其核心區(qū)域為反硝化菌的生長創(chuàng)造了適宜的環(huán)境。
【圖文】：

怪旅�、硟蓴抽嗆褐櫌裤^寤鞲漢贍芰η康暮醚蹩帕Ｎ勰?圖1.1)。Xavier等提出了SBR反應(yīng)器中好氧顆粒的多尺度模型[36]，該模型考慮了 4類微生物在顆粒污泥中的二維空間分布：異養(yǎng)微生物、氨氧化菌、亞硝酸氧化菌和聚磷菌。圖 1.1 好氧顆粒污泥形成過程1.3.3 好氧顆粒污泥的生物學特性成熟的好氧顆粒污泥表面光滑，外觀為球形或橢球形，顆粒之間有明顯的分界。在不同試驗條件下培養(yǎng)獲得的顆粒污泥的粒徑差別較大，，一般在 0. 5-1.5mm，縱橫比一般大于 0.6，形狀系數(shù)穩(wěn)定在 0.45[32]。好氧顆粒污泥的沉降速度與其大小和結(jié)構(gòu)有關(guān)，一般在 30～70m/h，約為傳統(tǒng)活性污泥(8-10m/h) 的 3 倍[37]。當好氧顆粒較小時，其沉降性能、密度和強度都會隨著粒徑變大而增加；但當粒徑大于 4.0mm時

第二章 MBR 中微生物群落結(jié)構(gòu)的演變與分析流程見圖2.1所示，采用膜天集團FP-T型PVDF中空纖維膜組件，內(nèi)徑為0.65mm、外徑為 1.0mm，過濾孔徑為 0.22μm，膜面積為 1 3�，试验温度寿Z瘴衷

本文編號：2633932