微生物群落結(jié)構(gòu)對(duì)自生動(dòng)態(tài)膜反應(yīng)器運(yùn)行效能及膜演化形成影響的研究.pdf

1、自生動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)(Self-forming Dynamic Membrane Bioreactor,SFDMBR)使用廉價(jià)粗孔微網(wǎng)材料（如無(wú)紡布）替代常規(guī)微濾/超濾膜作為過(guò)濾組件，利用泥水分離過(guò)程初期活性污泥在微網(wǎng)材料上自然沉積形成自生動(dòng)態(tài)膜（Self-forming Dynamic Membrane,SFDM），取得與常規(guī)微濾/超濾膜近似的分離效果。但在運(yùn)行過(guò)程中制約SFDMBR進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用的主要因素是膜演化過(guò)程后期的膜污染問(wèn)題

2、。膜污染的形成是微生物與其代謝產(chǎn)物共同作用的過(guò)程，研究膜污染問(wèn)題必須建立在動(dòng)態(tài)過(guò)程研究的基礎(chǔ)上。本研究綜合分析SFDMBR中微生物的生理生態(tài)學(xué)性質(zhì)，探討微生物群落結(jié)構(gòu)與運(yùn)行效果及其代謝產(chǎn)物間的相互關(guān)系，為深入研究SFDMBR運(yùn)行及膜污染控制提供理論依據(jù)。
　　 本實(shí)驗(yàn)采用SFDMBR（Self-forming Dynamic Membrane Bioreactor,）處理模擬生活污水，膜材質(zhì)為無(wú)紡布，重點(diǎn)研究了自生動(dòng)態(tài)膜演化過(guò)程

3、及不同曝氣條件下膜上微生物群落結(jié)構(gòu)變化及其代謝產(chǎn)物對(duì)膜演化過(guò)程的影響，并應(yīng)用DGGE技術(shù)對(duì)完整周期內(nèi)的微生物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，研究自生動(dòng)態(tài)膜演化及其后期膜污染形成的動(dòng)態(tài)過(guò)程，探究微生物菌群與胞外聚合物及膜污染的關(guān)系。
　　 研究結(jié)果表明，自生膜在不同演化階段下總細(xì)菌微生物群落結(jié)構(gòu)的變化與與反應(yīng)器處理效果的對(duì)應(yīng)關(guān)系不明顯，膜演化末期(DM3)總細(xì)菌群落的多樣性略低于膜演化初期(DM1)和中期(DM2)時(shí)，但系統(tǒng)對(duì)COD的平均去除

4、率均在90％以上。通過(guò)微生物群落結(jié)構(gòu)與EPS(Extracellularpolymericsubstance，胞外聚合物)的關(guān)系分析，得到有些微生物可能與EPS的產(chǎn)生有關(guān)。膜演化末期(DM3)時(shí)的膜面污泥層中EPS含量也較高，在該條件下存在一些較特殊的微生物，且可能都具有反硝化功能，所以推測(cè)一些具有反硝化作用的菌群能產(chǎn)生更多的EPS，使膜污染現(xiàn)象加重。
　　 曝氣強(qiáng)度對(duì)COD和氨氮的去除效果影響不大，其平均去除率均在90％以上。

5、通過(guò)研究不同曝氣條件下混合液微生物群落結(jié)構(gòu)變化不大，但膜上生物膜的微生物多樣性明顯高于混合液。曝氣的改變對(duì)DM膜的影響較大，低曝氣條件下選擇性富集更明顯，生物多樣性指數(shù)更高。對(duì)代謝產(chǎn)物的研究表明，不同曝氣強(qiáng)度下SFDM上EPS的總量大小依次為:SFDM-高＞SFDM-低，這與活性污泥中EPS濃度成正比。同時(shí)，蛋白在兩膜上的含量比多糖類(lèi)物質(zhì)明顯高出很多。
　　 文章對(duì)膜的生物演化過(guò)程及不同曝氣強(qiáng)度對(duì)膜演化過(guò)程的影響提出以下3點(diǎn)假設(shè)