丙酸/乙酸比例及pH对聚糖菌富集系统的影响

论文摘要

本课题为国家自然科学基金项目“生物除磷系统中聚磷和聚糖微生物生理生态学与调控方法”（50408039）的一部分，通过考察不同丙酸／乙酸比例和pH长期驯化和短期改变对聚糖菌富集系统的代谢影响规律，确定了不利于聚糖菌生长和代谢的环境。它的研究对于控制生物除磷系统中聚糖菌的生长和代谢，提高污水处理厂的除磷效果、保持系统运行的稳定性和高效性，具有一定指导意义。 采用丙酸／乙酸C-mol比例为0.1、0.5、1、2、10的合成废水长期驯化富集聚糖菌（GAOs）的污泥，研究了丙酸／乙酸比例对污泥驯化过程、代谢过程、酶活性以及化学计量学等方面的影响，得出以下主要结论： 1)在不同丙酸／乙酸比例的长期驯化条件下，各反应器厌氧阶段的有机酸浓度随时间呈指数变化规律，且在相同单位微生物的有机酸浓度下，聚糖菌对乙酸有较快的吸收速率；随着丙酸／乙酸比例的降低，其厌氧聚羟基烷酸（PHA）的合成量以及好氧PHA分解量均随之升高，并且聚羟基丁酸（PHB）在PHA中所占的比例随之增大；厌氧糖原的分解量以及好氧糖原合成量也随着丙酸／乙酸比例的降低而增加；一周期的微生物生长量随着丙酸／乙酸比例的提高而减少；丙酸／乙酸的比例不同对污泥的沉降性能无显著影响。 2)在短期改变有机酸比例的情况下，用高丙酸／乙酸比例驯化后的GAOs可以很快利用较大量的乙酸进行代谢；而对于经高乙酸／丙酸比驯化后的GAOs，其对丙酸的吸收速率明显低于长期驯化下的值。 3)随着丙酸／乙酸比例的提高，好氧末脱氢酶活性逐渐降低，表明微生物的合成能力逐渐下降；好氧始的脱氢酶活性逐渐减少，表明微生物代谢PHA的能力下降。 4)通过测定系统中6-磷酸葡萄糖脱氢酶的活性发现，GAOs在以乙酸和丙酸为基质时，糖原厌氧代谢不是通过ED途径进行。 在GAOs富集的SBR反应器中，在厌氧起始pH控制为6.4、6.8、7.2、7.6、8.0条件下，由丙酸／乙酸C-mol比例为10∶1的合成废水长期驯化污泥，研究了pH对富集GAOs微生物代谢过程、酶活性和化学计量学等方面的影响，得到的

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• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 引言
• 1.1 增强生物除磷的研究进展
• 1.1.1 增强生物除磷的过程
• 1.1.2 增强生物除磷的机理模型研究进展
• 1.2 聚糖菌及其与聚磷菌竞争因素的研究进展
• 1.2.1 聚糖菌
• 1.2.2 聚糖菌与聚磷菌竞争因素的研究进展
• 1.3 聚糖菌的胞内聚合物及其代谢机理
• 1.3.1 有关聚糖菌胞内聚合物的研究进展
• 1.3.2 聚糖菌的代谢机理
• 1.4 聚糖菌的化学计量学与动力学的研究进展
• 1.4.1 聚糖菌厌氧代谢的化学计量学
• 1.4.2 聚糖菌好氧代谢的化学计量学
• 1.4.3 聚糖菌动力学的研究进展
• 1.5 课题组成
• 1.5.1 课题来源
• 1.5.2 课题背景
• 1.5.3 课题研究的目的和意义
• 1.5.4 课题研究的内容及主要技术路线
• 第2章 试验材料及方法
• 2.1 试验装置及设备
• 2.1.1 试验装置
• 2.1.2 试验设备
• 2.1.3 设备运行工况
• 2.2 试验用水
• 2.3 测试项目及分析方法
• 2.3.1 糖原的测定
• 2.3.2 VFAs的测定
• 2.3.3 PHA的测定
• 2.3.4 6-磷酸葡萄糖脱氢酶活性的测定
• 2.3.5 脱氢酶活性的测定
• 2.3.6 其它测试项目及方法
• 第3章 聚糖菌的富集与驯化
• 3.1 聚糖菌驯化方式的可行性研究
• 3.2 接种污泥
• 3.3 聚糖菌的富集培养
• 3.3.1 聚糖菌的富集培养方式
• 3.3.2 结果与讨论
• 3.4 结论
• 第4章 进水丙酸／乙酸比例对聚糖菌富集系统的厌氧和好氧过程的影响
• 引言
• 4.1 试验方法
• 4.2 主要检测指标及分析方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 不同丙酸／乙酸比例长期驯化对聚糖菌富集系统的影响
• 4.3.2 短期改变丙酸／乙酸比例对聚糖菌富集系统的影响
• 4.4 结论
• 第5章 pH对聚糖菌富集系统的厌氧和好氧过程的影响
• 引言
• 5.1 试验方法
• 5.2 主要检测指标及分析方法
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 不同pH长期驯化对聚糖菌富集系统的影响
• 5.3.2 短期改变pH对聚糖菌富集系统的影响
• 5.4 结论
• 第6章 丙酸／乙酸比例及pH值对聚糖菌富集系统的部分酶活性的影响及代谢机理的讨论
• 引言
• 6.1 丙酸／乙酸比例对酶活性的影响
• 6.2 pH对酶活性的影响
• 6.3 聚糖菌代谢途径的讨论
• 6.4 结论
• 第7章 通过抑制聚糖菌提高除磷效率的验证试验
• 引言
• 7.1 试验方法
• 7.2 主要检测指标及分析方法
• 7.3 结果与讨论
• 7.3.1 人工配水的试验结果与讨论
• 7.3.2 实际废水1的试验结果与讨论
• 7.3.3 实际废水2的试验结果与讨论
• 7.4 结论
• 第8章 结论与展望
• 8.1 结论
• 8.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果