光辅助厌氧反应器的运行特性及微生态结构研究

摘要

废水的厌氧生物处理技术在处理废水的同时,可以回收生物气能源,具有突出的优势。但迄今为止,传统意义上的厌氧生物处理,其反应器内部均处于黑暗状态下,因此对内部有光辅助的厌氧反应器运行特性所知甚少。鉴于此,本论文对传统厌氧反应器和光辅助厌氧反应器进行研究,通过COD、氨氮、磷酸盐去除率等分析其运行特性,通过微生态分析处理效果不同的内在原理,并通过光照时间和不同外加碳源做进一步研究。结果表明:
　　在高进水负荷下,碳源为葡萄糖的反应器在氨氮、磷酸盐的处理效果方面,凸显出较大的差异性;引入光照后,氨氮的去除效果具有更高的稳定性;提升负荷后,磷酸盐降解效果最明显,且光照条件下,反应器能更快的达到稳定状态。反应器出现酸化后,产气中甲烷百分含量降低,二氧化碳的百分含量升高。进水后,光辅助反应器迅速产生气体,产气速率在进水后1h内即可达到最大,而黑暗条件下产气速率在第二小时才达到最大,光照条件下的反应器产气量比黑暗条件下产气量稍高。
　　碳源为淀粉时,两种反应器对氨氮和磷酸盐的降解没有明显的规律性。但光照条件下的产气速率较黑暗条件下先达到最大。最终光照时间为1h的反应器产气最多,其次是光照时间为12h反应器,黑暗条件下的反应器产气量最少。
　　DGGE实验结果表明:光合作用菌在光照12小时后,条带更加清晰,说明光照时间是该菌群富集的主要影响因素。古细菌种类丰富,分布没有明显的规律性,同时反应器中细菌种类丰富,也没有体现明显的规律性。硫酸盐还原菌的特点最明显,并且硫酸盐还原菌受酸化的影响最大。除磷菌在光照时间分别为6h和12h时,显示最高的相似性,说明光照的富集作用明显。

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1 绪论

1.1 厌氧生物处理废水的原理

1.2 光辅助厌氧反应器研究现状

1.3 分子生物学技术的应用现状

1.4 本课题研究的内容、目的意义

1.5 反应器的设计思路

2 实验材料和研究方法

2.1 主要实验仪器

2.2 污泥颗粒化阶段

2.3 实验阶段

2.4 测定方法

2.5 DGGE实验部分

3 运行特性研究

3.1 实验探索阶段

3.2 实验阶段

4 DGGE实验

4.1 pufM基因

4.2 光合作用基因V3区16S rDNA

4.3 古细菌Archaea

4.4 细菌 bacteria

4.5 硫酸盐还原菌SRB

4.6 磷转化细菌

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

致谢

参考文献