生物选择压在颗粒污泥形成作用

【摘要】基于连续流生物反应器的好氧颗粒污泥技术是否可行，取决于颗粒污泥形成的机制。然而，以往关于颗粒污泥形成的机制均是基于序批式反应器开展的，不能避免序批式反应器本身运行特征对颗粒形成的影响。本研究采取荧光示踪技术、变形梯度凝胶电泳技术（PCR-DGGE）和多重荧光原位杂交技术（FISH），在完全混合式的连续流反应器CAFB中探讨了颗粒污泥形成的动态过程、生物演替规律，并对序批式反应器中的生物选择压条件对颗粒污泥形成的作用进行了分析讨论，以确定其影响，为好氧颗粒污泥技术的进一步研究奠定基础。研究发现，颗粒污泥的形成实际上是颗粒聚集、脱落、破碎和再生的动态过程：反应初始阶段几乎均为絮状污泥自凝聚模式（100%），在12~20天，絮状污泥粘附生物核模式成为优势模式，占三种模式中的81%，然而，在21~33天，自凝聚模式再次成为主导（占三种模式中的61%），当颗粒污泥形成率稳定后，脱落絮状污泥与新生絮体和破碎颗粒再颗粒化模式成为最终的主导模式（在3中聚集模式中占52%）。值得注意的是，颗粒形成的最终途径是破碎的颗粒污泥与新生生物质随机聚集的过程。PCR-DGGE和UPGMA结果表明颗粒形成过程中，种泥、絮状污泥和颗粒污泥的生物群落结构相似程度很高，达到0.86以上，絮状污泥与颗粒污泥间相似度更高达0.98以上。荧光示踪结果和PCR-DGGE结果均证实生物选择压并非颗粒污泥形成的必要条件。此外，多重原位杂交结果表明，颗粒污泥成熟期丝状菌与细菌均匀的分布于好氧颗粒污泥内部，这说明尽管丝状菌在没有生物选择压作用时未被排出体系外，但是能够成为颗粒污泥内部的骨架结构促进颗粒稳定，当运行条件适宜时并不会发生污泥膨胀。本研究结果预示着连续流态下好氧颗粒污泥培养具有较好的发展空间，对颗粒污泥工艺的发展有良好的意义。
【作者】牛姝；
【导师】吕春平；周丹丹；
【作者基本信息】吉林大学，劳动卫生与环境卫生，2014，硕士
【副题名】基于荧光示踪和生物群落结构研究
【关键词】好氧颗粒污泥；选择压；颗粒化过程；生物群落；荧光微球；丝状菌；

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