城市污水处理厂活性污泥菌落结构及除磷效能分析

【摘要】：生物处理系统的调控普遍以进出水水质或温度（T）、溶解氧（DO）、氧化还原电位（ORP）、水力停留时间（HRT）、固体停留时间（SRT）等操作参数作为依据，间接判断活性污泥中微生物的状态，从而获得处理系统的运行状态和效果。FISH方法能够同时分析活性污泥中多种功能微生物的份额及分布状态，为污水厂调控提供可靠依据。 本研究采用荧光原位杂交（FISH）方法对城市污水处理厂活性污泥的微生物种群结构进行分析和检测，以西安市三个不同工艺的污水处理厂为对象，对污泥中的主要功能微生物聚磷菌、聚糖菌和总细菌的数量和分布特征进行检测，结合污泥活性的测定，对污水处理系统的除磷效果进行评价，得到如下结果： （1）污泥中聚磷菌（PAOs）占总细菌的比例为0.43%~5.34%，聚糖菌（GAOs）的比例为0.16%~10.08%。第四污水处理厂一期工程中的污泥PAOs含量最高，占总细菌的5.34%，而聚糖菌含量较低，仅占总细菌的1.27%。第三污水处理厂一期工程中的污泥PAOs含量居中，占总细菌的3.50%，而聚糖菌份额最高，达到总细菌的10.08%。 （2）PAOs和GAOs在活性污泥中的分布状态存在明显差异。PAOs主要以菌胶团形式存在，直径在几微米至十几微米之间。聚糖菌则多以单个细胞形态出现，均匀分布于絮体中，这一现象与实验室培养的活性污泥中常见的四分体形态存在较大差别。 （3）通过间歇实验，三个污水处理厂活性污泥的厌氧释磷速率为2.81~11.03mg P/g VSS/h，吸收单位质量乙酸的释磷量（P/HAc）为0.098mg P~0.345mgP/mgHAc。厌氧释磷速率与PAOs份额具有显著相关性， P/HAc比值与PAOs/GAOs比值变化趋势相同，GAOs是非聚磷菌中乙酸吸收的主要贡献者。 （4）三个污水处理厂活性污泥的好氧吸磷速率为3.03~13.58mg P/g VSS/h，缺氧吸磷速率为1.93~4.48mg P/g VSS/h。缺氧、好氧吸磷速率比值为33.02%~71.91%，说明各活性污泥中PAOs均具有较强的反硝化聚磷能力。 （5）使用DAPI对聚磷颗粒（Poly-P）进行染色，并与FISH杂交结果进行比较，发现两者的对应性存在明显差异。部分PAOs体内并未形成聚磷，或形成的聚磷颗粒量较小，尚未达到DAPI染色的程度；而部分磷酸盐并未聚集于PAOs体内，活性污泥中存在非聚磷菌的聚磷现象，这一现象还有待进一步研究。 【关键词】：生物强化除磷 荧光原位杂交 聚磷菌 聚糖菌 总细菌 厌氧释磷速率 缺氧和好氧吸磷速率
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X703;X172
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-23
• 1.1 研究背景9-11
• 1.2 生物除磷系统11-19
• 1.2.1 生物除磷原理11-13
• 1.2.2 聚磷菌研究进展13-15
• 1.2.3 PAOs-GAOs 的竞争关系15-17
• 1.2.4 生物除磷模型17-19
• 1.3 FISH 方法在环境工程中的应用19-21
• 1.3.1 概述19
• 1.3.2 FISH 技术的发展19-20
• 1.3.3 FISH 在环境工程微生物中的应用20-21
• 1.4 课题来源及研究内容21-23
• 1.4.1 课题来源21
• 1.4.2 研究背景21-22
• 1.4.3 研究内容22-23
• 2 实验材料与方法23-36
• 2.1 活性污泥样品23
• 2.2 污泥释磷吸磷速率实验23-25
• 2.3 常规指标分析25
• 2.4 FISH 分析25-36
• 2.4.1 FISH 原理25-27
• 2.4.2 杂交试剂准备27-28
• 2.4.3 探针选择28-30
• 2.4.4 实验器材30
• 2.4.5 样品预处理30-31
• 2.4.6 杂交过程31-33
• 2.4.7 DAPI 染色33
• 2.4.8 激光共聚焦显微镜观察33
• 2.4.9 图像分析方法33-35
• 2.4.10 对照实验35-36
• 3 结果与讨论36-49
• 3.1 污水处理厂运行状况36-39
• 3.2 污泥活性39-43
• 3.3 FISH 和 DAPI 染色结果分析43-49
• 3.3.1 对照实验结果43
• 3.3.2 各污水处理厂 PAOs、GAOs 数量分析43-47
• 3.3.3 聚磷颗粒分布47-49
• 4 结论及建议49-51
• 4.1 结论49-50
• 4.2 建议50-51
• 致谢51-52
• 参考文献52-60
• 作者攻读硕士期间的研究成果60

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

淹没式生物膜法除磷微生物特性研究    李军,孙治荣,王宝贞

关于城市污水处理厂设计的若干问题    沈光范

污水强化生物除磷的生化模型研究进展    彭永臻;刘智波;Takashi MINO;

生活污水的生物除磷工艺综述    易灵;赵仕林;李京;何继辉;马骏;

16SrDNA序列分析技术在微生物分类鉴定中的应用    雷正瑜;

A~2/O氧化沟工艺中NO_3~-对生物除磷影响    彭永臻;侯红勋;孙洪伟;马娟;

Phosphorus accumulation by bacteria isolated from a continuous-flow two-sludge system    

活性污泥生物反应动力学模型研究    黄勇，杨铨大，王宝贞，聂梅生

不同丙酸/乙酸长期驯化的活性污泥对EBPR的影响    张超;陈银广;刘燕;

聚磷菌体内多聚物的染色方法    任世英,肖天

活性污泥过程生物除磷模型参数的可识别性及优化估计    张天

1株光合细菌的分离鉴定及其脱氮能力研究    席寅峰;张孟婧;黄小帅;郝燕佳;

微生物固化载体的选择及对养殖水体的作用效果分析    卢宪辉;王付同;黄超红;秦振;程辉;王晓瑞;辛乐;杨启霞;

短程反硝化除磷技术研究    张少辉;姜应和;

一株水华鱼腥藻溶藻菌的分离鉴定及菌藻关系初探    叶姜瑜;钟以蓉;俞岚;李文娟;

淮河流域的污水处理现状与生态修复措施    蔡继祥;

生物膜法除磷的研究进展    王建翔;陈洪斌;何群彪;屈计宁;

聚磷菌厌氧时吸收乙酸和丙酸的代谢模型    李夕耀;彭永臻;王淑莹;由阳;郭春艳;

小城镇污水处理厂升级改造技术分析    孙芮;汤新宝;陈季华;

一株耐盐芽孢杆菌的分离与鉴定    周钰钢;魏巍;

低碳源浓度条件下聚磷菌特性    林海;李萍;陈月芳;王倩;侯瑞荣;张艳;

中国北方新兴村镇生活污水预处理工艺选择——以青岛北龙口村污水处理工艺选择为例    袁惠萍;彭昌盛;王震宇;

胞内有机聚合物PHB为反硝化碳源的研究    王红武;樊金红;吴德礼;刘志刚;刘燕;

中小城镇污水处理厂生物除磷脱氮工艺的选择    赵乐军;

反硝化聚磷菌种的反硝化吸磷特性研究    焦中志;李相昆;张利成;张杰;

中小城镇高效低耗污水处理工艺的选择    刘智晓;杨蛟云;连宝良;刘龙志;

野生中国林蛙致病菌的分离鉴定    孟岳峰;赵洁;孙燕;李治;

A~2／O工艺中的矛盾关系及其改进    李辉;祁佩时;王化可;马晓春;毕孟飞;

活性污泥模型COD组分测定方法研究——Verziano污水处理厂C线进水COD组分测定    智朋丹;Luca Massafra;李风亭;

聚糖菌微生物聚集体反硝化特性与微生物生态学解析    王景峰;张斌;龚秦石;薛斌;王雪;李君文;

城市污水处理存在问题及政策建议    杜韶光;

污水生化处理的智能建模与优化控制策略应用研究    杨红

智能化控制SBBR处理城市污水脱氮除磷性能和微生物学研究    金云霄

呼伦贝尔主要草地类型植被特征、土壤特性与微生物多样性研究    文都日乐

反硝化同步除磷动力学原理及其在改善MSBR性能中的应用    汪林

人工湿地预处理引黄水库水的试验研究    修春海

三沟式氧化沟工艺数值模拟与优化运行研究    杨跃

工业综合废水深度处理与污水厂工艺升级改造研究    林齐

温度与碳源对生物除磷系统中PAO和GAO影响及除磷效能研究    姜涛

基于A/O/A运行模式的SBR工艺脱氮除磷效能及其微生物特性研究    姜欣欣

活性污泥过程生物除磷模型参数的可识别性及优化估计    张天

聚β-羟基丁酸酯高产菌株的选育及发酵和提取工艺研究    季爱云

山东近岸海域水体细菌多样性研究    张艳

无外加碳源条件下剩余富磷污泥厌氧释磷机理研究    张强

香根草修复富营养化水体及去除重金属铜污染的研究    许丽

活性污泥数学模型在济南水质净化二厂工艺优化改造中的模拟研究    苏强

颗粒化EBPR系统混合碳源分子水平作用机制及模型构建研究    蒋涛

生物膜反应器用于污水脱氮除磷的研究    刘杰

常德市江北城区污水处理现状与措施研究    潘哲

生物膜法亚硝化反硝化除磷试验研究    孙积有

脱氮除磷菌的驯化分离及其性能优化研究    魏俊虎

生物除磷工艺技术发展    田淑媛,杨睿,顾平,王景峰,李琛琛,何倚

废水的生物脱氮除磷新工艺的设想    付春平,钟成华,邓春光

从细菌的生化特性看生物脱氮与生物除磷的关系    罗宁,罗固源,许晓毅

A~2O-MBR工艺反硝化脱氮除磷研究    张捍民;张杰;肖景霓;杨凤林;

好氧段对反硝化除磷系统的影响    高小平,吉芳英,丁彩娟,左宁,张斌

活性污泥法动力学模型应用中的参数校核    卢培利,张代钧,严晨敏,刘颖

生物除磷工艺的探讨    张诚,于清江,王艳秋

SBR除磷系统中的积磷细菌    朱怀兰;史家梁;徐亚同;

废水生物处理过程的结构化模型    黄勇,杨铨大,王宝贞

生物膜与活性污泥结合工艺脱氮除磷研究    刘俊新,丛丽,王宝贞,J.W.vanGroenestijn,H.J.Doddema

A~2/O工艺反硝化除磷的实现及性能的研究    曹雪梅

活性污泥中细菌的分离、纯化与培养    张娴;王士芬;唐贤春;施鼎方;徐竟成;

活性污泥的最佳营养盐投放比例的研究    张舵;

科技新讯    

农药厂堆积的废活性污泥毒性研究    孔庆瑚;陈云英;何玲;金锋;

酚降解性活性污泥的固定化研究    何炜,赵凯,李占臣

活性污泥微生物菌群研究方法进展    朱海霞;陈林海;张大伟;赵现方;杨天佑;陈洪卫;闫亚娟;汪杏莉;秦广雍;李宗义;

利用LIVE/DEAD Baclight染色测定活性污泥中的活菌水平    梁鹏;黄霞;

活性污泥合成聚羟基脂肪酸脂的研究进展    黄媛媛;

活性污泥除氨微生物筛选及其对氮素转化的影响    郭梅仙;徐凤花;刘春梅;曹艳花;

电磁场对固定化活性污泥磁性微球处理污水的影响    王啸;赵安婷;唐维媛;张燕平;邱树毅;

污水厂活性污泥生物的指示作用    聂英进;罗翠华;

固定化活性污泥磁性微球制备条件优化    吴鑫颖;王朝宇;邱树毅;

四溴双酚A在硝化活性污泥中的降解及其产物研究    李芳捷;姜炳棋;Philippe Corvini;季荣;

水平电场作用下活性污泥的脱水研究    季雪元;王毅力;冯晶;

利用液相色谱-大气压化学电离源-质谱分析活性污泥中的微生物呼吸醌    张昱;高孟春;杨敏;胡建英;

活性污泥的显微镜观察    马厚悦;赵树明;张风山;龙柱;刘燕韶;

微生物去除活性污泥中重金属的试验研究    冯春晖;王娜;张金鸿;王连生;

活性污泥中过氧化氢酶特性分析    崔璟宜;尹军;王建辉;赵可;

快速生物降解性试验活性污泥酶活测定方法的优化及应用    梅承芳;李斯颖;孙国萍;曾国驱;许玫英;

五氯酚对好氧颗粒污泥与活性污泥活性影响的比较研究    李光伟;刘和;云娇;陈坚;

追踪污水变清的奥秘    本报记者 来洁

活性污泥法的调试技术    广州中环万代环境工程有限公司 康明春

化腐朽为神奇    本报记者 庞惠文

7个“婆婆”管不好1个污水厂    本报记者 桂运安

武石化废弃物“三泥”变成宝    钱大新

用生物法进行污水处理    罗敏

“捞”出来的经济效益    本报通讯员 马太秋 孔炯 记者 高杰

污水处理全过程    陈希

环保：“第一关口”变“高速入口”    记者 刘艳芳 通讯员 方洪科

维也纳 运用先进污水处理技术保护水资源    本报驻维也纳记者 王宝锟

用于活性污泥性能评价的微生物群落芯片的研制    金敏

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

四氢呋喃对淡水、污水和活性污泥的生态毒理效应及其生物降解    吕振华

活性污泥利用挥发性脂肪酸储存聚羟基脂肪酸酯的研究    李金娟

基于生物捕食的剩余活性污泥减量研究    陈晓飞

四环素类抗生素在活性污泥上的吸附规律及其机理研究    宋现财

颗粒态有机物及胞外聚合物对活性污泥结构和特性影响研究    王彬斌

胞外聚合物及其表面性质对活性污泥絮凝沉降性能的影响研究    龙向宇

城市污水活性污泥生物脱氮模型及模拟研究    鞠兴华

焦化废水活性污泥中功能微生物的强化研究    周盛

活性污泥及高岭土对水中重金属离子的吸附特性研究    杜鉴瑜

声光磁电能场对活性污泥细菌生物活性的影响研究    冯霞

活性污泥合成聚羟基烷酯的条件优化    黄皓

调整运行参数和添加水丝蚓对活性污泥水处理系统的影响    杨秀芬

基于改进遗传算法的活性污泥数学模型参数校正    夏伟

驯化活性污泥处理含铬（Ⅵ）废水的研究    张晓晖

剩余活性污泥改性及在废水处理中的应用研究    白素贞

配合态重金属离子对活性污泥生长影响的研究    段晓飞

复合铁酶促活性污泥强化城镇污水脱氮除磷技术研究    任雪锋

复合铁酶促活性污泥强化生物脱氮除磷现场试验及其机理分析    孙裕