一、厌氧颗粒污泥及其形成机理（论文文献综述）
曹宇浩[1]（2021）在《内循环脱气厌氧反应器的快速启动及产气对颗粒污泥沉速影响探究》文中研究指明随着研究人员对污水处理与资源化领域研究的逐渐深入,厌氧生物处理因具有运行成本低、可生化性能好、剩余污泥少等优点,逐渐成为本领域的研究热点。但是厌氧反应器在实际工程中常存在启动周期长、颗粒污泥形成困难、污泥易流失等问题,严重制约了厌氧反应器的进一步应用。因此,本试验试制一种新型厌氧反应器,针对传统厌氧反应器存在的上述问题提出改良,从而优化反应器传质效果、加快启动速度、提升脱气能力、减少污泥流失,以期为实际工程和新型反应器研发提供借鉴。本论文主要分为三部分,首先是利用果蔬废水作为进水对内循环脱气厌氧反应器进行了启动试验,考察反应器运行效果;随后对反应器内的颗粒污泥的理化性质进行检测分析,探寻影响其产生及生长的因素;最后利用反应器内的成熟颗粒污泥进行清水柱、营养柱沉降试验,探究产气对颗粒污泥沉降性能的影响。主要试验结果和结论如下:（1）试验仅用22d就完成了初始启动,启动结束后,反应器出现初生的颗粒污泥,并且COD去除率可稳定在85%以上;在第67d达到11.4 kg COD/（m3·d）的设计负荷,反应器各项指标良好;反应器极限负荷可达15.8kg COD/（m3·d）,最高产气量达到20L/d。说明内循环脱气反应器具有启动速度快,抗冲击能力强的优点,完成了设计目标。（2）经过驯化后颗粒污泥外观变化明显,随着颗粒污泥逐渐成熟,大中型颗粒污泥（粒径>1.5mm）占比显着增高;颗粒污泥的机械强度由59%上升至85%,说明反应器运行良好;反应器运行后期VSS达到30g/L,VSS/TSS=85%,说明反应器能维持较高的污泥浓度且污泥活性较强。（3）营养柱沉降试验表明产气作用对中等粒径（1～2mm）的颗粒污泥的沉降速度影响较为明显,其中粒径在1.5～2mm的颗粒污泥在营养柱与清水柱中速度沉降差值最大达到-27m/h。造成这种现象的原因是气泡的顶托作用增大了颗粒污泥下沉时的阻力和浮力,而这种效果对中等粒径的颗粒污泥影响尤为明显,因此反应器设置脱气系统对防止颗粒污泥流失是十分有必要的。
张淑敏[2]（2021）在《不同碳源条件下菌藻共生颗粒污泥的培养及其耐盐性能的研究》文中指出含盐废水广泛存在于食品加工、医疗、工业行业等生产过程中,其成分复杂,物理化学方法处理含盐废水成本较高,并且高盐环境对微生物有一定的毒害作用,使得传统生物法的处理效率大大降低。菌藻共生颗粒污泥技术作为继好氧颗粒污泥技术之后新兴的水处理生物技术,能将微藻和细菌耦合共生,大大节约运行成本。本研究主要对比了乙酸钠+葡萄糖（1:1）和乙酸钠+淀粉（1:1）两种碳源条件下菌藻共生颗粒污泥在序批式光生物反应器（photo-sequencing batch rector,PSBR）中的培养特性,及成熟后在高盐环境下的生长情况。实验过程中,定期监测菌藻共生污泥的物化特性并分层次提取了胞外聚合物（Extracellular Polymeric Substances,EPS）,通过研究分析菌藻共生污泥颗粒化过程中LB-EPS和TB-EPS的含量及组分变化规律,揭示不同碳源条件下EPS在污泥颗粒化进程中作用机制和盐胁迫下EPS分泌变化情况。结果如下:（1）当颗粒成熟后,两反应器中粒径分别为335.3和357.6μm,SVI30分别为32.9和21.2 m L/g,成熟的菌藻共生颗粒COD和NH4+-N去除率分别达到97%和90%左右。菌藻共生污泥颗粒化过程中,两组反应器中TB-EPS的含量远大于LB-EPS,TB-EPS的含量约是LB-EPS的8-10倍,LB-EPS中PN的浓度增长了2.3倍,而TB-EPS中PN的浓度增长了1.5倍,且胞外蛋白的变化幅度大于多聚糖,表明LB-EPS中的胞外蛋白对菌藻共生污泥的颗粒化有着至关重要的作用,且乙酸钠+淀粉（1:1）培养出的菌藻共生颗粒性能更优。（2）由三维荧光分析结果可知,两组反应器中EPS的荧光组分主要是酪氨酸类、色氨酸类芳香族蛋白质和溶解性微生物代谢产物。其荧光组分的峰位和含量在颗粒化过程中均有较明显变化,且TB-EPS的荧光强度均高于LB-EPS。红外谱图显示,在酰胺类化合物C=O伸缩振动吸收特征峰、表征蛋白质二级结构AmideⅢ的吸收特征峰在污泥颗粒形成过程有波动,说明污泥颗粒化过程中有蛋白质二级结构的改变,其中聚合链和α-螺旋二级结构均有利于微生物的聚集,而无规则卷曲结构则会降低微生物的絮凝能力。XPS的测试结果表明,两个反应器的EPS中的主要元素均为C、N、O。其中化学基团C=O、C?O和?NH2等为EPS中蛋白质、多聚糖类化合物的基本组成基团。在共生污泥颗粒化过程中,两反应器中的碳元素的占比增加,氮和氧元素的占比减少,且以颗粒性碳源作为COD的反应器中变化更加明显。对不同EPS组分和颗粒特性之间进行了相关性分析,结果表明,不同EPS组分与反应器中的MLSS和d50呈正相关,EPS的浓度与污泥的SVI30呈负相关,且胞外蛋白与颗粒污泥特性的相关性更强。（3）菌藻共生污泥颗粒成熟后,当盐浓度增加至25 g/L,两反应器中粒径分别维持在249.7和308.6μm,SVI30分别为38.5和35.5 m L/g,对COD的去除率分别是92.8%和93.1%,对NH4+-N的去除率分别为62.4%和91.4%,表明高盐环境下颗粒性碳源培养的菌藻共生颗粒对污水处理效果较溶解性碳源更好。高盐环境下两种层次EPS浓度受到盐度影响产生波动。在盐浓度为25 g/L时两反应器中LB-EPS浓度分别为5.6和3.1 mg/（g-MLSS）,TB-EPS浓度分别为132.9和117.3 mg/（g-MLSS）。胞外蛋白质在EPS中的含量高于胞外多聚糖,并且在盐度刺激下胞外蛋白受到影响更明显。两反应器中LB-EPS的PN/PS分别减小了1.0和1.6,TB-EPS的PN/PS均减小了1.6。（4）由三维荧光光谱图可以看出,LB-EPS中富里酸的强度增加较为明显,其余的荧光峰位置和强度变化与EPS含量的变化基本一致。同时EPS的红外谱图显示代表蛋白质二级结构的酰胺Ⅰ带和酰胺Ⅲ带的振动峰发生变化。EPS的XPS分析结果显示,高盐环境下,两组反应器中C?C、C?O、C=O和?NH2基团占比的变化与颗粒化过程相反,C=O和?NH2比例增加说明在盐度刺激下有利于菌藻共生颗粒分泌的EPS中醇、酮和醛类物质的合成,大分子蛋白质分解出更多的?NH2,C?O的变化和胞外多聚糖有着密切关系。加盐阶段的EPS和颗粒污泥特性间的相关性与颗粒化阶段有所不同。
周娅[3]（2020）在《改良型厌氧颗粒污泥膨胀床反应器处理造纸废水的试验研究》文中进行了进一步梳理随着国产箱板纸使用量的增加及造纸行业节水减排政策的提倡,使得造纸废水中Ca2+和难降解有机污染物大量累积,造成废水处理工艺厌氧工段颗粒污泥钙化,反应器去除COD能力下降,导致传统的厌氧反应器无法在造纸废水处理中得到良好的应用,故改良传统厌氧反应器,改善厌氧颗粒污泥钙化现象,提高厌氧反应器污染物去除能力,成为亟待解决的难题。本研究采用改良型厌氧颗粒污泥膨胀床反应器,并以企业传统厌氧颗粒污泥膨胀床为对比,通过对两种反应器处理造纸废水运行过程的研究,分析了改良型厌氧颗粒污泥膨胀床处理造纸废水的适用性及其对污泥钙化现象的改善作用,得出如下结论:（1）反应器运行效果改良型厌氧颗粒污泥膨胀床容积负荷由8 kg COD/（m3·d）提升至16kg COD/（m3·d）,并以16 kg COD/（m3·d）的容积负荷稳定运行,COD去除率65%左右,出水p H、VFA、SS指标正常,平均钙截留率43.42%;传统厌氧颗粒污泥膨胀床容积负荷由初始8 kg COD/（m3·d）降至4 kg COD/（m3·d）,COD去除率由60%左右降至平均仅8.72%,且VFA高达20 mmol/L,内部酸化严重,出水水质不稳定,出现跑泥现象,系统处于瘫痪状态,钙截留率平均高达41.63%。改良型厌氧颗粒污泥膨胀床比传统厌氧颗粒污泥膨胀床容积负荷高、COD去除率高且运行稳定。（2）反应器内颗粒污泥活性及钙化程度运行结束时,改良型厌氧颗粒污泥膨胀床各个取样口颗粒污泥的VSS/TSS、钙含量、盐酸不溶物含量分别为:1#取样口26.81%、60.61%、8.57%,2#取样口46.92%、45.89%、4.58%,3#取样口49.01%、41.8%、4.7%;传统厌氧反应器各个取样口颗粒污泥的VSS/TSS、钙含量、盐酸不溶物含量分别为:1#取样口3.9%、81.53%、10.57%,2#取样口8.76%、76.18%、11.06%,3#取样口15.77%、70.76%、8.45%,4#取样口18.75%、71.03%、7.47%。相同运行时间内,改良型厌氧颗粒污泥膨胀床内颗粒污泥挥发性固体含量高、钙化程度低,说明改良型厌氧颗粒污泥膨胀床可改善传统厌氧颗粒污泥膨胀床处理造纸废水出现的严重颗粒污泥钙化现象,延长颗粒污泥使用周期。（3）微生物群落分析运行结束后,对接种污泥、改良型厌氧颗粒污泥膨胀床及传统厌氧颗粒污泥膨胀床内污泥（分别标记为Z0、ZN、ZT）进行微生物高通量测序,识别出7种优势菌门类及丰度分别为绿弯菌门Chloroflexi（48.36%、55.61%、43.39%）、拟杆菌门Bacteroidetes（16.08%、11.31%、27.74%）、广古菌门Euryarchaeota（5.19%、6.01%、3.83%）、变形菌门Proteobacteria（4.72%、5.23%、4.09%）、厚壁菌门Firmicutes（5.50%、3.74%、4.29%）、放线菌门Actinobacteria（1.93%、1.45%、1.99%）、浮霉菌门Planctomycetes（1.91%、2.81%、0.00%）。Z0、ZN、ZT颗粒污泥样品中所占比重最大的均为厌氧绳菌属Anaerolineaceae,占比分别达到44.20%、52.06%、43.72%,其它菌属分别为Methanothrix、Levilinea、Pelolinea、Desulfovibrio、Leptolinea、Thermogutta、Sulfurovum,其中甲烷丝状菌属Methanothrix丰度在改良型厌氧颗粒污泥膨胀床中增加最多。同时结合α多样性指数分析得出改良型厌氧颗粒污泥膨胀床内颗粒污泥微生物群落分布丰度、多样性及物种分布均匀度均优于传统厌氧颗粒污泥膨胀床,从微生物角度说明改良型厌氧颗粒污泥膨胀床可改善颗粒污泥钙化现象,提高颗粒污泥活性,延长颗粒污泥使用周期,同时为提高COD去除率提供理论根据。
李伟[4]（2020）在《菌藻共生好氧颗粒污泥的形成机理及其资源化利用研究》文中研究表明好氧颗粒污泥（Aerobic granular sludge,AGS）具有沉淀性能优良、生物量高、抗冲击负荷能力强等优势特征,但也存在曝气能耗高、长期运行易解体的弊端。微藻能够吸收二氧化碳进行光合作用,同时产生氧气和能源物质,但利用微藻处理污水存在代谢效率低、采收困难等问题。将AGS与微藻有机耦合起来,不仅能够解决微藻代谢效率低、采收困难的问题,还能够通过菌、藻之间的气体交换、代谢互补和物质循环,节约曝气能耗,维持颗粒污泥的结构稳定性。本文通过耦合好氧颗粒污泥和微藻的优势特征,构建一种高效低耗、稳定运行的菌藻共生好氧颗粒污泥（Algal-bacterial granular sludge,ABGS）体系,以解决现有工艺存在的弊端和难题,提高污水处理效能,实现资源化利用。本文研究了不同类型的接种污泥和接种藻类对ABGS形成的影响。结果表明,污泥类型和接种微藻与否都不是ABGS形成的必要条件,在形成ABGS后降低表观气速不会影响反应器的稳定性,但停止ABGS的光照后反应器崩溃。不同培养条件下形成的ABGS的理化性质不存在显着差异,但微藻的分布和含量的明显不同。以AGS形成的ABGS微藻含量丰富,微藻除了在距离边缘100μm处呈环带状密集分布外,在颗粒核心仍有微藻的存在,而AS形成的ABGS仅在外围呈现环带状分布。分析ABGS群落结构,体系中小球藻和新绿藻为主要的微藻,其中小球藻为优势物种。提取ABGS中的脂肪酸甲酯（Fatty acid methyl esters,FAMEs）,发现主要的FAMEs种类为棕榈油酸甲酯、棕榈油甲酯、顺-9-油酸甲酯;微藻的含量与FAMEs含量呈明显的线性关系,相关系数达到0.9,以AGS形成的ABGS的FAMEs产量最高,为9.04mg/g。然后,本文考察了不同粒径范围的AGS作为接种污泥对ABGS的形成过程、污染物去除和理化性质的影响,在此基础上,阐释了ABGS的形成机理、脱氮途径和微藻维持ABGS稳定性机制。ABGS的形成机理为:微藻先与游离细菌结合,然后被AGS粘附,由于不同粒径的AGS的粘附力不同,在光照以及氧气等的选择作用下,微藻通过孔隙条件深入颗粒污泥内部或附着在颗粒表面。微藻对ABGS稳定性的影响机制为:微藻分布于颗粒内部,在其分布处分泌大量的多糖和蛋白,起到稳定结构的作用,并且微藻光合作用产生氧气,抑制内部厌氧菌群的活性,阻止颗粒内部的多糖和蛋白的水解,防止因厌氧内核瓦解而导致颗粒污泥结构解体。ABGS的形成有利于索氏菌属、鞘氨醇菌属等细菌在体系内富集,增强脱氮效果以及维持颗粒结构稳定性,提供光照有利于光合细菌——玫瑰杆菌属在体系的富集。FAMEs的含量与培养时间成明显的线性关系,相关系数达到0.95以上,粒径范围在0.4-0.8 mm的相关性最强,相关系数达到了0.99,但产量最低,仅5.74 mg/g,粒径范围在0.8-1.4 mm相关系数仅有0.95,其产量最高,达12.10 mg/g。ABGS系统的成功构建能够为城市污水生物处理提供一种新的途径,为绿色高效的资源回收利用提供理论基础,助推ABGS技术的实际应用。
徐杰[5]（2020）在《低表观气速下好氧颗粒污泥的骨架强化及其特性研究》文中进行了进一步梳理好氧活性污泥处理技术在城镇生活污水处理中广为应用,但其存在占地面积大、污染物处理稳定性差和抗冲击负荷能力低等不足,制约了现有污水厂的节能减排。好氧颗粒污泥技术以其优异的沉降性能、高效稳定的污染物去除能力及较小的占地面积等为污水处理提供了新方式。但高表观气速的培养条件产生的高能耗问题,以及颗粒易受微生物内源呼吸或丝状菌扩增的破坏,导致颗粒解体、去除效果恶化的问题,制约了该技术的应用。本研究以低能耗下构建好氧颗粒污泥、提高颗粒的结构强度和运行稳定性为目的,开展以骨架强化为核心的污泥颗粒化试验研究,并从分子生物学水平探究颗粒化过程中微生物群落结构的时空演替规律,以对颗粒结构的强化机制与效能进行研究。在低表观气速下（1.0cm/s）研究了SBR反应器中污泥好氧颗粒化及稳定运行过程。反应器经过120d的运行成功培养出好氧颗粒污泥,颗粒平均粒径为3.5mm,平均沉降速度为56m/h,丝状菌和胞外聚合物中的β-多糖是维持颗粒结构完整性的重要因素。稳定阶段的好氧颗粒污泥表现出较高的污染物去除效能,其对COD、NH4+-N、TN和TP的去除率分别为93.5%、99.1%、75.2%和98.5%。与最适表观气速条件相比,曝气强度降低60%左右。但在低表观气速下,颗粒化前期颗粒尺寸增长过快及丝状菌过量繁殖,使得颗粒结构稳定性低、频繁解体。反应器内最终呈现为颗粒与絮状污泥共存状态。为提高颗粒的结构稳定性,分别利用碳纤维（Carbon Fiber,CF）和微海绵（Micro Sponge,MS）对颗粒的线性和空间网状骨架进行强化。二者均能有效促进颗粒污泥的成熟并提高其结构强度,颗粒沉降速度升高至71m/h和120m/h以上,分别比传统高表观气速下培养的颗粒提高1.4%和71.4%。空间网状骨架的强化效果更加显着,反应器可在60d内实现稳定运行,分别比常规颗粒化和线性骨架强化型颗粒化过程提前60d和35d,颗粒成熟时间缩短50%和36.8%。外源骨架通过替代颗粒中部分丝状菌和β-多糖骨架发挥作用。在外源骨架强化下,颗粒中蛋白质与多糖总量下降,但紧密结合型多糖含量升高38%以上,且外源骨架越密集,紧密结合型多糖含量越高,同时对颗粒自身骨架的替代程度越高。颗粒结构强度及DO渗透深度是影响颗粒内微生物群落结构的主要因素,黄杆菌属（Flavobacterium）、Candidatus＿Competibacter、硝化螺菌属（Nitrospira）、假单胞菌属（Pseudomonas）、norank＿p＿＿Saccharibacteria和norank＿f＿＿Saprospiraceae等均与二者表现出较高相关性。对骨架强化型颗粒化过程的影响因素进行分析,结果表明,外源骨架对表观气速的高效补偿可进一步将颗粒化所需表观气速降低40%。0.6cm/s的表观气速下不仅颗粒化过程更快,还促进了颗粒中反硝化聚磷菌的富集,使得系统TN去除率升高至99%。进水有机物浓度对颗粒化过程影响明显。当进水COD浓度为200mg/L时,0.8kg COD/m3/d的低有机负荷使得微生物增殖速率和胞外聚合物分泌量不足,TN和TP去除率仅64.8%和50.9%。而当进水COD浓度为800mg/L时,反应器对TN和TP的去除率分别升高至92.6%和98.5%,但运行初期高达1.5g COD/g SS/d的污泥负荷使得骨架内部迅速被胞外聚合物填充,直至污泥负荷降低至0.6g COD/g SS/d以下,颗粒化过程才得以迅速完成。水力停留时间通过作用于饱食-饥饿效应而影响颗粒化过程。随着水力停留时间延长,进水有机物向胞外聚合物的转化效率提高。然而,当水力停留时间为12h时,0.8kg COD/m3/d的低有机负荷以及周期内接近5h的饥饿期使得微生物增殖速率不足、胞外聚合物内源消耗增加,不利于颗粒的形成。与常温下好氧颗粒污泥特性相对比,实验同时考察了低温条件下（10℃）常规好氧颗粒污泥和骨架强化型好氧颗粒污泥的形成和稳定运行,探究低温对低表观气速下颗粒化过程的影响机制。在低温条件下,常规颗粒化过程中由于丝状菌和unclassified＿f＿＿Comamonadaceae的过量繁殖而无法自主实现完全颗粒化,反应器实现稳定运行的时间为160d。低温对常规颗粒中反硝化过程抑制明显,其稳定阶段TN去除率仅60%。而在骨架强化型颗粒化过程中,反应器进入稳定状态时间缩短90d左右,其TN和TP平均去除率分别为70.5%和99.7%,系统中微生物种群丰度和多样性分别是常规系统中的1.6倍和1.1倍,unclassified＿f＿＿Comamonadaceae的相对丰度保持在5%以下,表明骨架强化型颗粒化方式对低温的适应能力和对微生物群落结构的调控能力更强,同时对氮磷等污染物具有更高的去除效能。
韩俊[6]（2020）在《序批式生物膜反应器处理二次纤维废水研究》文中提出我国作为世界上最大的纸和纸板生产国和消费国,面临着水资源污染与自然资源短缺的问题。近年来,二次纤维在制浆造纸工业中应用的比重逐年增长,二次纤维的回收利用是解决制浆造纸行业面临的原材料短缺的重要途径,也是保护环境、减少生态破坏的有效措施。此外,二次纤维制浆造纸成本较低,具有良好的经济效益。二次纤维废水具有污染负荷高、成分复杂、废水中难降解有机物含量较高等特点,本文在混凝沉淀预处理二次纤维废水的基础上,利用UASB（Up-flow Anaerobic Sludge Blanket,上流式厌氧生物膜反应器）、SBR（Sequencing Batch Reactor,序批式反应器）和两个SBBR反应器（Sequencing Batch Biofilm Reactor,序批式生物膜反应器）,组成UASB-SBR、UASB-SBBR1和SBBR2工艺流程,通过COD（Chemical Oxygen Demand,化学需氧量）、BOD5（Biological Oxygen Demand,生物需氧量）、色度和SS（Suspended Solids,悬浮物）等参数评估UASB-SBBR1工艺对二次纤维废水的处理效果,并与UASB-SBR工艺的效果进行对比。同时单独使用SBBR2反应器处理二次纤维废水,探究SBBR2反应器单独处理二次纤维废水的可行性。对经混凝预处理后的二次纤维废水分别用UASB-SBR、UASB-SBBR1和SBBR2工艺流程进行处理,对出水水质进行对比分析。结果表明,SBBR2工艺对二次纤维废水中的色度和SS去除率最高,对废水COD的去除率介于UASB-SBR和UASB-SBBR1工艺之间,因此SBBR2反应器对二次纤维废水处理效果显着。对SBR、SBBR1和SBBR2反应器中污泥粒径进行对比分析,结果发现,SBBR2反应器污泥粒径分布在0～2500μm之间,SBBR1反应器污泥粒径分布在0～2000μm之间,SBR污泥粒径分布在0～500μm,且SBBR1和SBBR2反应器中均有颗粒污泥的生成。采用FT-IR、UV和GC-MS分析技术对混凝后出水和三个流程处理出水中有机物进行分析,结果表明,三个工艺流程均能有效降解去除废水中的有机污染物,处理后出水中污染物的种类大大减少且结构发生很大变化。混凝后出水检测到66种主要污染物,其中含有大量的芳香烃类化合物,UASB-SBBR1、SBBR2和UASB-SBR工艺出水分别检出14种、20种和23种主要有机物,UASB-SBBR1工艺出水残余污染物种类最少。然而,二次纤维废水经过处理后出水中仍残留酯类、酚类和各种烷烃类长链化合物,需要对废水进行进一步处理。对SBR、SBBR1和SBBR2反应器中微生物种群进行高通测序,结果发现,SBBR1反应器中微生物丰富度最高,SBBR2反应器中微生物多样性最高,且SBBR2反应器含有较多的独有OTU,与SBBR反应器生物膜相关。此外,SBBR1和SBBR2反应器中具有脱氮、除磷和去除难降解有机物的优势菌群相对丰度较高,对二次纤维废水处理有明显优势。
欧栋[7]（2020）在《基于中度嗜盐菌的好氧颗粒污泥特性及耐盐机制》文中研究表明目前,我国高盐有机废水年排放量已超过100亿吨,种类繁多,已成为主要的工业污染源。好氧颗粒污泥结构密实,具有多样化的微生物菌群和功能菌高效持留的特点,在含有重金属、抗生素废水等不利生境中有很强的耐受性,已经证明是处理高盐有机物废水的有效技术之一。好氧颗粒污泥中的微生物可以在高盐环境中生长,主要是由于好氧颗粒污泥中一些耐盐菌、嗜盐菌的出现和富集。且好氧颗粒污泥具有稳定的三维空间结构,能够在一定程度上对内部微生物起到保护作用,使其能够在不同盐度下生存。因此,耐盐好氧颗粒污泥对高盐有机废水处理潜力巨大。但是,有关耐盐好氧颗粒污泥的微观结构、形成机理及结构稳定化机理方面研究还很少,好氧颗粒污泥污泥在高盐胁迫下的分子调控机制仍不清楚,这些问题都需要进一步进行探索。本文就耐盐颗粒污泥的形成过程及机制、耐盐颗粒污泥的性能强化、耐盐好氧颗粒污泥的结构以及基于宏基因组技术解析好氧颗粒污泥耐盐分子机制四个方面开展了深入研究。以活性污泥作为接种污泥培育出能够耐受6%盐度的好氧颗粒污泥,且具有较好的去除性能和沉降性能。在7%盐度时出现了颗粒解体现象,耐盐颗粒污泥系统崩溃。盐度升高刺激细菌分泌更多的胞外聚合物（EPS）,总蛋白（PN）与总EPS呈高度正相关（R=0.951）,且胞外PN浓度与盐度的增加呈正相关,这些PN在长期高盐胁迫下对颗粒内部微生物起到保护作用,具有强化整个好氧颗粒污泥性能的作用。好氧颗粒污泥中Salinicola相对丰度与盐度增加呈正相关（R=0.953）,在6%盐度时以高达91%的相对丰度成为优势菌和功能菌,成功培育出以中度嗜盐菌Salinicola为主的耐盐好氧颗粒污泥污泥。以活性污泥和厌氧颗粒污泥作为接种污泥培育出能够耐受9%盐度的好氧颗粒污泥,厌氧颗粒污泥的加入加速了耐盐好氧颗粒污泥的形成过程,其颗粒化过程所需时间缩短26 d;强化了耐盐颗粒污泥系统的耐盐能力,在7%盐度水平下,耐盐颗粒污泥未出现解体、崩溃的现象,在9%盐度下保持良好的沉降性能和去除性能。耐盐好氧颗粒污泥的形成过程呈现三个阶段,①启动阶段,即好氧活性污泥在较低盐度条件下逐渐适应盐度胁迫,优化反应器运行工况,调整进水参数,促进好氧颗粒污泥的形成;②盐压力下驯化阶段,即阶梯式提高盐浓度,在盐胁迫下逐步淘汰好氧颗粒污泥中非耐盐菌群,耐盐好氧颗粒污泥逐步形成;③盐度提升阶段,即在高盐度条件下耐盐好氧颗粒物污泥在SBR反应器中占据主导地位。以晶核假说、选择压力假说及DLVO理论解析耐盐好氧颗粒污泥的形成机理,即厌氧颗粒作为强力支撑材料成为年轻颗粒形成的开端;在沉降时间和盐度的双重选择压力下,SBR体系中逐渐积累起年轻颗粒,同时,与高盐胁迫相对应的嗜盐微生物得到富集;好氧颗粒污泥在静电力和疏水力的共同作用下逐渐由年轻阶段过渡到成熟阶段。最后,在高盐胁迫下成功培育出以中度嗜盐菌为主的耐盐好氧颗粒污泥。基于多种显微镜观测技术耦合多重荧光染色技术从宏观尺度、微观尺度上深入解析了耐盐好氧颗粒污泥的组织结构特性,研究发现在盐胁迫环境下,颗粒污泥的形成需要一段时间,同时其内部的生态系统对高盐胁迫做出响应也需要一个过程,随着颗粒污泥的形成及成熟,内部新的生态系统的建立、优势菌的富集生长,整个颗粒污泥系统的耐盐性能不断提高。提出促进耐盐好氧颗粒污泥形成及稳定的调控措施:i在颗粒污泥形成初期为耐盐菌及其他微生物提供足够多的生态位,使其能够大量定殖于生态位上,加速颗粒化过程,缩短启动周期。ii针对EPS在颗粒污泥形成及稳定过程中的作用,通过缩短沉降时间、引入厌氧时间、盐度刺激等调控策略有目的的刺激微生物分泌更多的EPS。采用梯度增加盐浓度的培养策略,一方面,在SBR反应器中逐步淘汰不适应盐胁迫的菌种,达到大量富集耐盐菌并分泌足量EPS目的;另一方面是通过梯度增加的方式来弱化这种盐度冲击,在维持反应器体系稳定的前提下达到定向培育耐盐好氧颗粒污泥的目的。基于宏基因组学的高通量测序技术,从微生物群落结构、功能基因和代谢通路等角度研究耐盐好氧颗粒污泥系统在盐胁迫环境下的耐盐分子调控机制。研究发现在耐盐好氧颗粒污泥形成过程中其微生物群落结构结构出现了明显的时空演替现象,即从以Proteobacteria为主的微生物群落逐渐演替到以Ascomycota为主的微生物群落。好氧颗粒污泥系统积极调控其代谢通路表达模式以适应逐渐加大的盐胁迫压力,其中与碳水化合物代谢通路,氨基酸代谢和能量代谢通路受调控最为显着,表明这些生理生化过程更易受到高盐胁迫的影响。在0%盐度水平下,细胞活性（Cell motility）相关蛋白的丰度是S9样本的5倍。而在9%盐度水平下,与胞外结构（Extracellular structures）相关蛋白表达更为活跃,其丰度是S0样本的3.6倍。这可能是耐盐颗粒污泥中微生物应对高盐胁迫的一种策略,即在较低盐度水平下,细胞功能主要侧重于维持自身的生理生化过程,分泌相容性溶质或者吸K+排Na+方式维持渗透压平衡,在盐度刺激下产生更多的EPS促进颗粒污泥的形成,使细胞活性增强。当颗粒污泥形成逐渐成熟后,在较高盐度水平下,与细胞骨架、胞外结构、核结构、次级代谢产物的生物合成等相关蛋白表达更多,更加侧重于维持颗粒污泥内部结构上的稳定。
周瑶,王少坡,于静洁,赵明,王栋,邱春生,孙力平[8]（2020）在《污水生物处理中的好氧颗粒污泥技术》文中认为好氧颗粒污泥因其具有较高的微生物量,具备脱氮除磷能力和良好的沉淀性能,在工业废水和城市污水处理中的应用潜力很大,但在其形成机理方面还存在问题并未彻底弄清。分析了好氧颗粒污泥的特点及其形成过程的影响因素,如胞外聚合物、水力剪切力、温度等;归纳了关于好氧颗粒污泥的形成假说,总结了其在城市污水和工业废水处理方面的应用情况以及好氧颗粒污泥稳定性及形成机理方面存在的问题,论述了好氧颗粒污泥技术今后的发展趋势。
张雪纯[9]（2020）在《藻菌共生颗粒的培养策略及处理生活污水的效能研究》文中研究表明当前,经济发展的同时环境污染和资源短缺问题日益突出,蓝色经济或循环经济倡导彻底效仿自然生态系统,从而实现资源能源的持续利用,可解决环境和经济的矛盾。废水中水、能量和营养物的资源化回收,有利于减少水生生态系统中氮磷的受纳,防止有害藻华,保护水源;同时废水资源化产物能够带来经济效益。藻菌共生颗粒污泥工艺作为一种污水处理及资源化的新型工艺得到广泛关注。该工艺依靠藻-菌间的协同作用,即微藻通过光合作用将无机碳源或者二氧化碳同化到细胞内,同时产生氧气供细菌生长,而细菌将有机物氧化成二氧化碳供微藻利用。该工艺可以减少曝气能耗,减少温室气体和剩余污泥的排放,同时产生的生物质便于收集和进一步的资源化回收。目前,关于藻菌共生颗粒污泥工艺的研究处于起步状态,本研究在构建藻菌共生系统的基础上探索了藻菌共生颗粒的培养方法和污水处理效能,研究结果有利于该工艺的进一步应用。研究表明,藻菌共生系统相对于活性污泥法稳定性更高。进一步的,通过光照诱导和逐步减少沉淀时间的策略可以快速培养藻菌共生颗粒（约为40天）。采用活性污泥接种运行的两个序批示反应器中（R1遮光,R2光照强度4000 LUX,高径比8）,在厌氧/好氧/缺氧模式下运行。形成的好氧颗粒和藻菌共生颗粒的形状分别为长条形（4.0 mm×0.62 mm）和椭圆形（2.05 mm×0.75 mm）。COD的去除率分别为95.4%和95.7%,NH4+-N的去除率都接近于100%,总氮的去除效率均在80%以上,对TP的去除率分别为94.1%和97.0%。藻菌共生颗粒污泥工艺的COD、NH4+-N、TN和TP平均出水浓度分别为13.0、0.38、2.65和0.32 mg/L,可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A排放标准,好氧颗粒的COD、NH4+-N、TN和TP平均出水浓度分别为15.9、0.93、2.62和0.65 mg/L,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B排放标准。R1、R2对COD的去除分别依赖于绿弯菌（Chlorofexi）,紫细菌（Chromatiales）和小球藻。R1中脱氮功能菌主要为硝化单胞菌（Nitrosomonas）、硝化螺旋菌（Nitrospira）、Rhodocyclaceae和Hyphomicrobium等硝化菌和反硝化菌,而R2中为紫细菌（Chromatiales）、固氮螺旋菌（Azospira）和黄单胞杆菌（Xanthomonas）等异养菌和小球藻。在R1和R2中除磷起重要作用功能菌分别为Dechloromonas和Comamonadaceae。物质衡算表明R1和R2中CO2排放量分别约为44.4%和5.8%。通过微藻强化的策略亦可快速培养藻菌共生颗粒（35天左右）。分别采用小球藻（X1）,小球藻和斜生栅藻（X2）,小球藻、斜生栅藻和鲍氏细鞘丝藻（X3）三种不同组成的微藻对活性污泥系统进行生物强化。X1、X2、X3的颗粒粒径分别为0.57、0.69、0.61 mm,叶绿素含量分别为6.75、6.38、44.40 mg/g SS。X3对碳氮磷的去除效果最好,其COD、NH4+-N、TN和TP的去除率分别可达99%,99%,85%和98%。藻菌共生颗粒系统中（X1,X2,X3）的优势细菌为变形菌、拟杆菌、绿弯菌和浮霉菌。X1中出现环藻（Sphaeropleales）和栅藻（Scenedesmus obliquus）,X2和X3中出现硅藻（Bacillariophyta）。本文考察了藻菌共生颗粒污泥快速培养的两种方式,对藻菌共生颗粒的形成过程以及污染物的去除进行了初步研究,表明藻菌共生颗粒污泥工艺拥有微生物组成的多样性,碳氮磷去除的高效性,以及温室气体减排和能源回收的优越性。本文的研究为藻菌共生颗粒污泥工艺的进一步应用提供理论基础。
刘一山[10]（2020）在《厌氧颗粒污泥的结构及驯化培养》文中研究指明厌氧颗粒污泥是水解酸化菌、产氢产酸菌和产甲烷菌,在UASB或IC厌氧反应器内,在水力剪切力、胞外多聚物和金属离子等的综合作用下,各细菌相互絮聚而形成的生物菌群。这些细菌相互依存形成一条食物链,将污水中的污染物分解、消耗并转化成甲烷,使污水中的污染物质减少。在厌氧污泥的颗粒化培养驯化过程中,要控制厌氧反应器内料液的上升速度,以便产生适宜的水力剪切力,促使污泥的颗粒化;同时,还要控制好温度、碱度和COD等条件。
二、厌氧颗粒污泥及其形成机理（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、厌氧颗粒污泥及其形成机理（论文提纲范文）
（1）内循环脱气厌氧反应器的快速启动及产气对颗粒污泥沉速影响探究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 厌氧生物处理概况 |
| 1.1.1 厌氧生物处理基本原理 |
| 1.1.2 厌氧反应器发展概况 |
| 1.1.3 国内外厌氧生物反应器研究进展 |
| 1.2 厌氧颗粒污泥研究进展 |
| 1.2.1 物理性质 |
| 1.2.2 生化特性 |
| 1.2.3 厌氧颗粒污泥形成过程及结构 |
| 1.2.4 厌氧颗粒污泥影响因素 |
| 1.3 颗粒污泥流失原因研究 |
| 1.3.1 污泥流失原因 |
| 1.3.2 防止污泥流失的方法 |
| 1.4 课题来源、研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 传统厌氧反应器的不足 |
| 1.4.2 课题研究目的 |
| 1.4.3 课题研究内容 |
| 1.4.4 课题的技术路线 |
| 第2章 试验材料与方法 |
| 2.1 试验装置 |
| 2.1.1 试验整体装置 |
| 2.1.2 反应器改进装置介绍 |
| 2.1.3 内循环脱气厌氧反应器工作原理 |
| 2.2 试验仪器 |
| 2.3 试验材料 |
| 2.3.1 试验用水 |
| 2.3.2 接种污泥 |
| 2.4 试验方法和测定指标 |
| 2.4.1 废水性质和反应器运行参数的测定 |
| 2.4.2 颗粒污泥性质的测定 |
| 第3章 厌氧反应器启动过程运行现象与分析 |
| 3.1 反应器初始启动期试验研究 |
| 3.1.1 反应器初始启动期运行参数的确定 |
| 3.1.2 初始启动期的现象观察与数据分析 |
| 3.2 反应器提高负荷阶段试验研究 |
| 3.2.1 反应器提高负荷阶段运行方法及参数 |
| 3.2.2 负荷提升期的现象观察与数据分析 |
| 3.2.3 反应器提高负荷阶段酸化现象及解决措施 |
| 3.3 反应器探求临界负荷阶段试验研究 |
| 3.3.1 反应器探求临界负荷阶段运行条件控制 |
| 3.3.2 改变进水方式对反应器负荷提升的影响 |
| 3.3.3 反应器探求临界负荷阶段的现象观察及数据分析 |
| 3.4 反应器综合运行性能分析 |
| 3.4.1 有机负荷对COD去除率的影响 |
| 3.4.2 反应器内VFA及pH值的变化 |
| 3.4.3 出水碱度及pH的变化 |
| 3.4.4 产气量 |
| 3.4.5 反应器出水污泥浓度变化情况 |
| 3.5 反应器改变搅拌强度试验研究 |
| 3.5.1 试验方法 |
| 3.5.2 反应器改变搅拌强度期间实验数据与结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 厌氧颗粒污泥物化性能研究 |
| 4.1 颗粒污泥物化性质研究 |
| 4.1.1 颗粒污泥外观变化 |
| 4.1.2 颗粒粒径 |
| 4.1.3 机械强度 |
| 4.1.4 反应器内污泥浓度变化 |
| 4.2 颗粒污泥培养条件的讨论 |
| 4.2.1 新型厌氧反应器水气动力条件 |
| 4.2.2 温度的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 不同粒径厌氧颗粒污泥产气作用对其沉降性能的影响研究 |
| 5.1 材料和方法 |
| 5.1.1 实验装置 |
| 5.1.2 污泥来源 |
| 5.1.3 实验方法 |
| 5.2 不同粒径的厌氧颗粒污泥物理性质对比 |
| 5.3 粒径对厌氧颗粒污泥产甲烷速率的影响 |
| 5.4 颗粒污泥沉降速度研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作 |
| 致谢 |
（2）不同碳源条件下菌藻共生颗粒污泥的培养及其耐盐性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 好氧颗粒污泥技术 |
| 1.1.1 好氧颗粒污泥的特点和形成机理 |
| 1.1.2 好氧颗粒污泥形成的影响因素 |
| 1.1.3 好氧颗粒污泥的发展现状 |
| 1.2 菌藻共生系统的研究现状与应用 |
| 1.2.1 菌藻共生系统的概述 |
| 1.2.2 菌藻共生系统的研究现状 |
| 1.2.3 菌藻共生颗粒污泥在水处理中的应用 |
| 1.3 颗粒污泥对含盐废水的处理现状 |
| 1.3.1 含盐废水的概述及危害 |
| 1.3.2 含盐废水的生物处理现状 |
| 1.3.3 颗粒污泥技术在含盐废水中的应用 |
| 1.4 本课题的目的和意义 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.5 本课题的主要研究内容 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 实验仪器 |
| 2.1.1 实验所需仪器 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 反应器设计与运行条件 |
| 2.2.2 实验接种污泥和模拟生活污水 |
| 2.3 分析检测方法 |
| 2.3.1 菌藻颗粒污泥的理化特性和水质指标 |
| 2.3.2 菌藻颗粒污泥中的微藻生物量 |
| 2.4 菌藻颗粒污泥的EPS提取及分析方法 |
| 2.4.1 EPS的提取方法 |
| 2.4.2 EPS的成分测定 |
| 2.4.3 EPS的三维荧光光谱分析 |
| 2.4.4 EPS的傅立叶漫反射红外光谱分析 |
| 2.4.5 EPS的元素分析 |
| 3 结果与讨论 |
| 3.1 不同碳源条件下菌藻共生颗粒污泥的形成及培养 |
| 3.1.1 菌藻共生颗粒污泥在不同碳源下生长特性的探究 |
| 3.1.2 菌藻共生颗粒污泥中微藻在不同碳源条件下的生长 |
| 3.1.3 不同碳源对菌藻共生颗粒污泥去除污染物效果的影响 |
| 3.2 不同碳源条件下菌藻共生颗粒污泥EPS分泌的变化 |
| 3.2.1 不同碳源对EPS含量的影响 |
| 3.2.2 EPS的荧光特性组分受碳源影响下的变化 |
| 3.2.3 EPS的官能团受碳源影响下的变化 |
| 3.2.4 蛋白质二级结构受碳源条件的影响 |
| 3.2.5 不同碳源下EPS的主要元素分析 |
| 3.3 不同碳源条件下EPS在菌藻共生颗粒污泥形成过程中的作用机制 |
| 3.3.1 不同碳源条件下EPS各组分与菌藻共生颗粒生物量的相关性 |
| 3.3.2 不同碳源条件下各类EPS组分与菌藻共生颗粒沉降性的关系 |
| 3.3.3 不同碳源条件对EPS各组分和颗粒粒径相关性的影响 |
| 3.4 高盐环境下菌藻共生颗粒污泥的生长特征及其耐盐机制 |
| 3.4.1 在盐胁迫环境下菌藻共生系统中生物量和污泥特性的变化 |
| 3.4.2 盐度刺激对菌藻共生系统水质的影响 |
| 3.4.3 高盐环境对菌藻共生颗粒分泌EPS的影响 |
| 3.4.4 不同盐浓度对EPS中官能团和蛋白质二级结构的影响 |
| 3.4.5 进水盐浓度增加对EPS中元素组成的影响 |
| 3.4.6 高盐环境下不同EPS组分与菌藻共生颗粒污泥特性的相关性分析 |
| 4 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（3）改良型厌氧颗粒污泥膨胀床反应器处理造纸废水的试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 造纸废水和污染物特性来源 |
| 1.2.1 造纸废水的来源与主要成分 |
| 1.2.2 造纸废水的污染特性 |
| 1.3 造纸废水的处理方法及处理现状 |
| 1.3.1 物化处理方法 |
| 1.3.2 生物处理方法 |
| 1.4 厌氧颗粒污泥膨胀床 |
| 1.4.1 厌氧颗粒污泥膨胀床的原理与特点 |
| 1.4.2 影响厌氧反应器处理造纸废水运行效果的因素 |
| 1.4.3 厌氧颗粒污泥膨胀床处理造纸废水 |
| 1.5 现有研究中存在的问题 |
| 1.6 课题来源、研究目的及意义 |
| 1.6.1 项目背景 |
| 1.6.2 研究目的及意义 |
| 1.7 研究内容与技术路线 |
| 1.7.1 研究内容 |
| 1.7.2 技术路线 |
| 1.8 创新点 |
| 2 试验材料与方法 |
| 2.1 试验装置 |
| 2.2 进水水质 |
| 2.3 接种污泥性质 |
| 2.4 试验运行条件和方式 |
| 2.5 试验测定项目与检测方法 |
| 2.6 试验药品 |
| 2.7 试验测定分析仪器 |
| 3 传统厌氧颗粒污泥膨胀床处理造纸废水的试验研究 |
| 3.1 进出水指标相关性分析 |
| 3.2 反应器内颗粒污泥理化性质分析 |
| 3.2.1 不同取样口颗粒污泥的VSS/TSS |
| 3.2.2 钙含量 |
| 3.2.3 盐酸不溶物含量 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 改良型厌氧颗粒污泥膨胀床处理造纸废水的试验研究 |
| 4.1 进出水指标相关性分析 |
| 4.1.1 容积负荷与运行效率 |
| 4.1.2 pH值与挥发性脂肪酸VFA |
| 4.1.3 悬浮物(SS) |
| 4.1.4 Ca~(2+)浓度 |
| 4.1.5 本节小结 |
| 4.2 反应器内颗粒污泥理化性质分析 |
| 4.2.1 排泥量 |
| 4.2.2 颗粒污泥粒径分布 |
| 4.2.3 不同取样口颗粒污泥的VSS/TSS |
| 4.2.4 钙含量 |
| 4.2.5 盐酸不溶物含量 |
| 4.2.6 本节小结 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 反应器内部厌氧颗粒污泥微生物群落分析 |
| 5.1 α多样性指数分析 |
| 5.2 物种组成分析 |
| 5.2.1 菌门类水平的相对丰度 |
| 5.2.2 菌属类水平的相对丰度 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 参考文献 |
| 个人简历 在校期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
（4）菌藻共生好氧颗粒污泥的形成机理及其资源化利用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.1.1 课题背景 |
| 1.1.2 研究目的和意义 |
| 1.1.3 课题来源 |
| 1.2 好氧颗粒污泥研究现状 |
| 1.2.1 好氧颗粒污泥的性质 |
| 1.2.2 好氧颗粒污泥的形成及其稳定性的影响因素 |
| 1.2.3 好氧颗粒污泥的形成机理及解体原因 |
| 1.2.4 好氧颗粒污泥的应用现状 |
| 1.3 菌藻共生好氧颗粒污泥技术 |
| 1.3.1 菌藻之间的相互作用关系 |
| 1.3.2 菌藻共生好氧颗粒污泥的形成 |
| 1.3.3 菌藻共生好氧颗粒污泥的优势 |
| 1.3.4 菌藻共生系统的资源化利用 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 实验材料与方法 |
| 2.1 实验材料与仪器 |
| 2.1.1 接种污泥和微藻 |
| 2.1.2 实验用水 |
| 2.1.3 化学试剂 |
| 2.1.4 实验仪器 |
| 2.2 实验装置与运行条件 |
| 2.2.1 实验装置 |
| 2.2.2 运行条件 |
| 2.3 分析测试方法 |
| 2.3.1 污泥的物理性质 |
| 2.3.2 污泥的化学性质 |
| 2.3.3 水质参数分析 |
| 2.3.4 生物柴油的提取与测试 |
| 2.3.5 污泥的形貌表征 |
| 2.3.6 微生物的群落结构与功能分析 |
| 第三章 菌藻共生好氧颗粒污泥体系的构建 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 ABGS形成条件分析 |
| 3.3 ABGS理化性质变化 |
| 3.3.1 体系生物量分析 |
| 3.3.2 沉淀性能分析 |
| 3.3.3 粒径分布分析 |
| 3.4 污染物去除效能 |
| 3.4.1 COD的去除效能 |
| 3.4.2 氮的去除能力 |
| 3.5 ABGS中微藻含量与微藻分布 |
| 3.5.1 体系叶绿素含量分析 |
| 3.5.2 ABGS中微藻分布 |
| 3.6 微生物群落结构分析 |
| 3.6.1 真核生物群落结构分析 |
| 3.6.2 原核生物群落结构分析 |
| 3.7 接种条件对生物柴油产生的影响 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 颗粒粒径对菌藻共生好氧颗粒污泥的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 ABGS形貌表征 |
| 4.2.1 ABGS表观形貌 |
| 4.2.2 ABGS荧光显微分析 |
| 4.2.3 ABGS激光共聚焦显微分析 |
| 4.2.4 ABGS扫描电镜分析 |
| 4.2.5 ABGS的形成机理解析 |
| 4.3 污泥理化性质 |
| 4.3.1 生物量分析 |
| 4.3.2 沉淀性能分析 |
| 4.3.3 污泥粒径分布 |
| 4.3.4 ABGS元素分析 |
| 4.4 ABGS对污染物的去除效率 |
| 4.4.1 COD去除效能 |
| 4.4.2 氮的去除性能 |
| 4.4.3 氮的去除规律分析 |
| 4.5 ABGS结构分析 |
| 4.5.1 EPS成分与分布 |
| 4.5.2 三维荧光光谱 |
| 4.5.3 激光共聚焦分析 |
| 4.6 微生物群落结构 |
| 4.6.1 真核生物群落结构分析 |
| 4.6.2 原核生物群落结构分析 |
| 4.7 污泥粒径对生物柴油产生的影响 |
| 4.8 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（5）低表观气速下好氧颗粒污泥的骨架强化及其特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源和研究背景 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景 |
| 1.2 好氧颗粒污泥的形成及稳定运行影响因素 |
| 1.2.1 选择压力相关型因素 |
| 1.2.2 非选择压力相关型因素 |
| 1.2.3 好氧颗粒污泥形成及稳定运行的外源强化 |
| 1.3 好氧颗粒污泥的形成机理 |
| 1.3.1 丝状菌假说 |
| 1.3.2 胞外聚合物假说 |
| 1.3.3 关键微生物假说 |
| 1.3.4 群体感应假说 |
| 1.3.5 四步颗粒化假说 |
| 1.4 好氧颗粒污泥的应用 |
| 1.4.1 污染物的同步去除 |
| 1.4.2 高浓度有机废水处理 |
| 1.4.3 有毒难降解有机废水处理 |
| 1.4.4 重金属废水处理 |
| 1.4.5 好氧颗粒污泥的组合工艺 |
| 1.5 课题研究的目的意义、主要研究内容及技术路线 |
| 1.5.1 课题研究的目的和意义 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 1.5.3 技术路线 |
| 第2章 试验材料与方法 |
| 2.1 试验装置与材料 |
| 2.1.1 试验装置及运行条件 |
| 2.1.2 接种污泥 |
| 2.1.3 试验用水 |
| 2.1.4 试验试剂 |
| 2.1.5 仪器设备 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 表观气速的确定 |
| 2.2.2 氨氮吸附试验 |
| 2.2.3 骨架材料的筛选试验 |
| 2.3 检测项目与分析方法 |
| 2.3.1 常规指标检测分析方法 |
| 2.3.2 污泥颗粒理化性质分析 |
| 2.3.3 微生物群落演替及空间特性分析 |
| 第3章 低表观气速下好氧颗粒污泥的形成与特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 低表观气速下的污泥颗粒化过程分析 |
| 3.2.1 表观气速的确定 |
| 3.2.2 低表观气速下的污泥颗粒化过程分析 |
| 3.3 污泥颗粒化过程中胞外聚合物的变化特性 |
| 3.3.1 蛋白质和多糖含量及比值的变化 |
| 3.3.2 胞外聚合物荧光特性的变化 |
| 3.3.3 胞外聚合物在成熟颗粒内部的空间分布 |
| 3.3.4 颗粒表面红外光谱特性及元素组成分析 |
| 3.4 污泥颗粒化过程中污染物的去除效能 |
| 3.4.1 好氧颗粒污泥对COD的去除效能 |
| 3.4.2 好氧颗粒污泥对氮的去除效能 |
| 3.4.3 好氧颗粒污泥对磷的去除效能 |
| 3.4.4 好氧颗粒污泥对污染物的去除过程 |
| 3.5 污泥颗粒化过程中微生物群落结构变化特性 |
| 3.5.1 微生物种群丰度和多样性变化 |
| 3.5.2 微生物群落动态变化特征 |
| 3.6 低表观气速对好氧颗粒污泥形态及丝状菌的影响 |
| 3.6.1 对颗粒形态的影响 |
| 3.6.2 对丝状菌生长的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 骨架强化型好氧颗粒污泥的构建与特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 线性骨架强化型好氧颗粒污泥的构建 |
| 4.2.1 线性骨架强化下的颗粒化过程分析 |
| 4.2.2 线性骨架强化型好氧颗粒污泥中的胞外聚合物特性 |
| 4.2.3 线性骨架强化型好氧颗粒污泥的污染物去除效能 |
| 4.2.4 线性骨架强化型颗粒化过程中微生物群落结构变化特性 |
| 4.3 空间网状骨架强化型好氧颗粒污泥的构建 |
| 4.3.1 材料筛选 |
| 4.3.2 空间网状骨架强化下的颗粒化过程分析 |
| 4.3.3 空间网状骨架强化型好氧颗粒污泥中的胞外聚合物特性 |
| 4.3.4 空间网状骨架强化型好氧颗粒污泥的污染物去除效能 |
| 4.3.5 空间网状骨架强化型颗粒化过程中微生物群落结构变化特性 |
| 4.4 线性和空间网状骨架强化型好氧颗粒污泥差异性分析 |
| 4.4.1 污染物去除效能 |
| 4.4.2 胞外聚合物特性 |
| 4.4.3 微生物群落结构 |
| 4.4.4 形成机理 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 骨架强化型好氧颗粒污泥的影响因素研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 反应器运行条件 |
| 5.3 表观气速对骨架强化型好氧颗粒污泥的影响 |
| 5.3.1 污泥颗粒化情况 |
| 5.3.2 胞外聚合物特性 |
| 5.3.3 污染物去除效能 |
| 5.3.4 微生物群落结构特性 |
| 5.4 进水有机物浓度对好氧颗粒污泥的影响 |
| 5.4.1 污泥颗粒化情况 |
| 5.4.2 胞外聚合物特性 |
| 5.4.3 污染物去除效能 |
| 5.4.4 微生物群落结构特性 |
| 5.5 水力停留时间对好氧颗粒污泥的影响 |
| 5.5.1 污泥颗粒化情况 |
| 5.5.2 胞外聚合物特性 |
| 5.5.3 污染物去除效能 |
| 5.5.4 微生物群落结构特性 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 低温对低表观气速下污泥好氧颗粒化的影响机制研究 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 低温低表观气速下的污泥颗粒化过程分析 |
| 6.2.1 反应器运行条件 |
| 6.2.2 常规方式培养下的颗粒化过程 |
| 6.2.3 骨架强化下的颗粒化过程 |
| 6.3 污泥颗粒化过程中胞外聚合物的变化特性 |
| 6.3.1 常规方式培养下污泥的胞外聚合物特性 |
| 6.3.2 骨架强化下污泥的胞外聚合物特性 |
| 6.4 污泥颗粒化过程中污染物的去除效能 |
| 6.4.1 常规方式培养下的污染物去除效能 |
| 6.4.2 骨架强化下的污染物去除效能 |
| 6.4.3 污染物去除效能对比分析 |
| 6.5 污泥颗粒化过程中微生物群落结构变化特性及对比分析 |
| 6.5.1 种群丰度和多样性的变化情况 |
| 6.5.2 微生物群落结构变化特征 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）序批式生物膜反应器处理二次纤维废水研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 二次纤维废水概述 |
| 1.2.1 二次纤维废水来源 |
| 1.2.2 二次纤维废水污染特性 |
| 1.3 国内外二次纤维废水处理技术 |
| 1.3.1 物化处理技术 |
| 1.3.2 生物处理法 |
| 1.3.3 深度处理 |
| 1.4 研究目的、意义和内容 |
| 1.4.1 研究目的和意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 混凝沉淀-UASB-SBR处理二次纤维废水研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.2.1 废水 |
| 2.2.2 实验试剂 |
| 2.2.3 实验仪器与设备 |
| 2.2.4 水质检测方法 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 混凝沉淀实验 |
| 2.3.2 生物处理实验 |
| 2.3.3 活性污泥粒径分布 |
| 2.4 实验装置及反应器启动 |
| 2.4.1 UASB |
| 2.4.2 SBR |
| 2.5 结果与讨论 |
| 2.5.1 混凝预处理 |
| 2.5.2 UASB厌氧处理 |
| 2.5.3 SBR好氧处理 |
| 2.5.4 UASB-SBR系统运行效果分析 |
| 2.5.5 污泥粒径分布 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 UASB-SBBR处理二次纤维废水研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料 |
| 3.2.1 废水 |
| 3.2.2 实验药品 |
| 3.2.3 实验仪器与设备 |
| 3.3 实验装置及反应器启动 |
| 3.2.1 UASB |
| 3.2.2 SBBR |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 SBBR反应器的启动 |
| 3.4.2 UASB-SBBR系统运行效果分析 |
| 3.4.3 粒径分析 |
| 3.4.4 微生物群落分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 SBBR处理二次纤维废水研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料 |
| 4.2.1 废水 |
| 4.2.2 实验药品 |
| 4.2.3 实验仪器与设备 |
| 4.2.4 SBBR反应器 |
| 4.3 SBBR反应器的启动 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 SBBR反应器启动 |
| 4.4.2 SBBR反应器的运行 |
| 4.4.3 微生物群落分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 废水中污染物降解及微生物种群特性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料 |
| 5.2.1 废水 |
| 5.2.2 实验试剂 |
| 5.2.3 实验仪器与设备 |
| 5.3 实验方法 |
| 5.3.1 红外光谱分析方法 |
| 5.3.2 紫外分光光度计法 |
| 5.3.3 气相色谱一质谱法(GC-MS) |
| 5.3.4 微生物分析 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 FT-IR |
| 5.4.2 UV |
| 5.4.3 GC-MS |
| 5.4.4 微生物分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（7）基于中度嗜盐菌的好氧颗粒污泥特性及耐盐机制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题背景、目的及意义 |
| 1.2 好氧颗粒污泥 |
| 1.2.1 好氧颗粒污泥的定义 |
| 1.2.2 好氧颗粒污泥的优点 |
| 1.3 好氧颗粒污泥的稳定调控 |
| 1.3.1 底物组成 |
| 1.3.2 有机负荷 |
| 1.3.3 水力剪切力 |
| 1.3.4 沉降时间 |
| 1.3.5 运行周期 |
| 1.3.6 反应器结构 |
| 1.3.7 接种污泥 |
| 1.4 好氧颗粒污泥的微生物胞外聚合物 |
| 1.5 好氧颗粒污泥的形成机理 |
| 1.6 嗜盐菌的耐盐机理 |
| 1.7 宏基因组及宏基因组学 |
| 1.7.1 宏基因组学 |
| 1.7.2 高通量测序技术 |
| 1.7.3 高通量测序技术在宏基因组学中的运用 |
| 1.8 研究内容和技术路线 |
| 1.8.1 研究内容 |
| 1.8.2 技术路线 |
| 第2章 实验材料和方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 实验装置及运行参数 |
| 2.1.2 模拟废水组分 |
| 2.2 主要仪器设备 |
| 2.3 分析测试方法 |
| 2.3.1 常规水质指标 |
| 2.3.2 胞外聚合物(EPS) |
| 2.3.3 扫描电镜技术 |
| 2.3.4 多重荧光染色技术 |
| 2.3.5 冷冻切片 |
| 2.3.6 16S rRNA基因高通量测序分析 |
| 2.3.7 宏基因组测序分析 |
| 第3章 絮状污泥接种的耐盐好氧颗粒污泥培养和EPS特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 反应器启动及优化 |
| 3.2.2 接种污泥和废水组成 |
| 3.2.3 EPS提取和定量分析 |
| 3.2.4 EPS定性分析 |
| 3.2.5 高通量测序和分析 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 耐盐好氧颗粒污泥的培养及性能 |
| 3.3.2 耐盐好氧颗粒污泥EPS的特性研究 |
| 3.3.3 耐盐好氧颗粒污泥微生物群落结构 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 粒状污泥接种的耐盐好氧颗粒污泥培养和形成机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 反应器启动和条件优化 |
| 4.2.2 接种污泥和废水组成 |
| 4.2.3 高通量测序和分析 |
| 4.2.4 分析方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 耐盐好氧颗粒污泥的形成过程 |
| 4.3.2 耐盐好氧颗粒污泥的微生物群落 |
| 4.3.3 耐盐好氧颗粒污泥的形成机理探讨 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 耐盐好氧颗粒污泥的结构和性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 耐盐颗粒污泥的结构分析 |
| 5.2.2 盐度对耐盐好氧颗粒污泥系统性能的影响 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 耐盐好氧颗粒污泥的宏观结构 |
| 5.3.2 耐盐好氧颗粒污泥的微观结构 |
| 5.3.3 盐度对耐盐好氧颗粒污泥系统性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 基于宏基因组技术解析好氧颗粒污泥耐盐调控机制 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 耐盐好氧颗粒污泥宏基因组的生物多样性分析 |
| 6.3.2 耐盐好氧颗粒污泥宏基因组的功能和代谢通路分析 |
| 6.3.3 耐盐好氧颗粒污泥对盐胁迫的调控机制 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文及申请专利情况 |
（8）污水生物处理中的好氧颗粒污泥技术（论文提纲范文）
| 1 好氧颗粒污泥的形成机理 |
| 1.1 微生物自凝聚原理 |
| 1.2 丝状菌假说 |
| 1.3 细胞表面疏水性假说 |
| 1.4 选择压驱动假说 |
| 1.5 胞外聚合物假说 |
| 1.6 阶段形成假说 |
| 2 好氧颗粒污泥形成的影响因素 |
| 2.1 碳源 |
| 2.2 种泥 |
| 2.3 水力剪切力 |
| 2.4 PN/PS |
| 2.5 p H |
| 2.6 温度 |
| 2.7 细胞表面电荷 |
| 2.8 反应器类型及运行方式 |
| 3 好氧颗粒污泥的应用 |
| 3.1 脱氮 |
| 3.2 除磷 |
| 3.3 废水中有毒物质及难降解物质的去除 |
| 4 结论 |
（9）藻菌共生颗粒的培养策略及处理生活污水的效能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 引言 |
| 1.1 活性污泥法系统 |
| 1.2 藻菌共生系统 |
| 1.3 好氧颗粒污泥及藻菌共生颗粒污泥系统 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 课题来源 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 第2章 藻菌共生系统的构建 |
| 2.1 研究方法 |
| 2.1.1 接种污泥的微生物特性 |
| 2.1.2 试验方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 污泥特性 |
| 2.3.2 藻菌共生系统的碳氮磷的去除性能 |
| 第3章 利用人工光照引发的藻菌共生颗粒的形成策略及污染物去除 |
| 3.1 实验材料与分析方法 |
| 3.2 好氧颗粒和藻菌共生颗粒的特性 |
| 3.2.1 形貌与粒径分布 |
| 3.2.2 SVI和 EPS分析 |
| 3.3 有机物去除能力 |
| 3.4 微生物群落 |
| 3.4.1 α多样性 |
| 3.4.2 微生物群落组成 |
| 3.4.3 微生物和颗粒形状 |
| 3.5 有机物去除机理 |
| 3.5.1 功能菌群 |
| 3.5.2 物质衡算 |
| 3.6 意义与结果 |
| 第4章 利用微藻生物强化促进藻菌共生颗粒的形成策略及污染物去除效能 |
| 4.1 实验材料与分析方法 |
| 4.1.1 SBR反应器 |
| 4.1.2 实验配水成分 |
| 4.2 分析项目及测试方法 |
| 4.2.1 实验设备及仪器 |
| 4.2.2 水质指标测试项目与方法 |
| 4.2.3 污泥形态观察(SEM) |
| 4.2.4 藻颗粒粒径测定 |
| 4.2.5 胞外聚合物的提取与测定 |
| 4.2.6 EPS的三维荧光光谱分析 |
| 4.2.7 叶绿素的测定 |
| 4.2.8 污泥中菌群结构的变化 |
| 4.3 反应器运行方式 |
| 4.4 反应器污染物去除能力 |
| 4.4.1 反应器的常规运行性能 |
| 4.4.2 不同藻类强化对颗粒基本性质的影响 |
| 4.5 颗粒的特性 |
| 4.5.1 颗粒大小及分布 |
| 4.5.2 颗粒的形态结构 |
| 4.6 污泥胞外聚合物的组分及含量特征 |
| 4.7 藻类的含量变化 |
| 4.8 接种不同藻类污泥中菌群结构的变化 |
| 4.8.1 微生物群落的多样性 |
| 4.8.2 微生物群落结构组成演化 |
| 4.9 藻类的变化 |
| 第5章 结论与建议 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
（10）厌氧颗粒污泥的结构及驯化培养（论文提纲范文）
| 1 颗粒污泥的外观及结构 |
| 2 颗粒污泥的组成 |
| 3 颗粒污泥的形成 |
| 4 颗粒污泥的培养 |
| 5 结语 |
四、厌氧颗粒污泥及其形成机理（论文参考文献）
- [1]内循环脱气厌氧反应器的快速启动及产气对颗粒污泥沉速影响探究[D]. 曹宇浩. 青岛理工大学, 2021(02)
- [2]不同碳源条件下菌藻共生颗粒污泥的培养及其耐盐性能的研究[D]. 张淑敏. 西安建筑科技大学, 2021(01)
- [3]改良型厌氧颗粒污泥膨胀床反应器处理造纸废水的试验研究[D]. 周娅. 郑州大学, 2020
- [4]菌藻共生好氧颗粒污泥的形成机理及其资源化利用研究[D]. 李伟. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [5]低表观气速下好氧颗粒污泥的骨架强化及其特性研究[D]. 徐杰. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [6]序批式生物膜反应器处理二次纤维废水研究[D]. 韩俊. 华南理工大学, 2020(02)
- [7]基于中度嗜盐菌的好氧颗粒污泥特性及耐盐机制[D]. 欧栋. 华东理工大学, 2020
- [8]污水生物处理中的好氧颗粒污泥技术[J]. 周瑶,王少坡,于静洁,赵明,王栋,邱春生,孙力平. 工业水处理, 2020(05)
- [9]藻菌共生颗粒的培养策略及处理生活污水的效能研究[D]. 张雪纯. 武汉科技大学, 2020
- [10]厌氧颗粒污泥的结构及驯化培养[J]. 刘一山. 纸和造纸, 2020(02)