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

1、自生動態(tài)膜生物反應(yīng)(Self-forming Dynamic Membrane Bioreactor,SFDMBR)使用廉價粗孔微網(wǎng)材料（如無紡布）替代常規(guī)微濾/超濾膜作為過濾組件，利用泥水分離過程初期活性污泥在微網(wǎng)材料上自然沉積形成自生動態(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。但在運行過程中制約SFDMBR進一步發(fā)展和應(yīng)用的主要因素是膜演化過程后期的膜污染問題

2、。膜污染的形成是微生物與其代謝產(chǎn)物共同作用的過程，研究膜污染問題必須建立在動態(tài)過程研究的基礎(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)與運行效果及其代謝產(chǎn)物間的相互關(guān)系，為深入研究SFDMBR運行及膜污染控制提供理論依據(jù)。
　　 本實驗采用SFDMBR（Self-forming Dynamic Membrane Bioreactor,）處理模擬生活污水，膜材質(zhì)為無紡布，重點研究了自生動態(tài)膜演化過程

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)物對膜演化過程的影響，并應(yīng)用DGGE技術(shù)對完整周期內(nèi)的微生物群落結(jié)構(gòu)進行了分析，研究自生動態(tài)膜演化及其后期膜污染形成的動態(tài)過程，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)器處理效果的對應(yīng)關(guān)系不明顯，膜演化末期(DM3)總細菌群落的多樣性略低于膜演化初期(DM1)和中期(DM2)時，但系統(tǒng)對COD的平均去除

4、率均在90％以上。通過微生物群落結(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。
　　 曝氣強度對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。對代謝產(chǎn)物的研究表明，不同曝氣強度下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，蛋白在兩膜上的含量比多糖類物質(zhì)明顯高出很多。
　　 文章對膜的生物演化過程及不同曝氣強度對膜演化過程的影響提出以下3點假設(shè)