新型生物膜反应器处理水产养殖废水的研究

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1、i'F~~~i.!J:tj~~M1f~~~Il~1~~~ViiiiJU~iitMIJ~j~Ji.fi{'£~~ft~~~4~!:ji~~~I!fti~3tt.l!~SM2015~6.FJStudyontheTreatmentofAquacultureWastewaterbyanewBiofilmReactorADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：XuXiaomaSupervisor：ViceProf.PuYuewuSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号

2、：Q815学校代号：10561学号：201220123900华南理工大学硕士学位论文（新型生物膜反应器处理水产养殖废水的研究）“十二五”国家科技支撑计划项目(2014BAL06B02）资助作者姓名：许小马指导教师姓名、职称：浦跃武副教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：发酵工程研究方向：微生物工程论文提交日期：2015年6月1日论文答辩日期：2015年6月5日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：吴振强委员：崔堂兵郑穗平吴海珍李爽华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加

3、以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作考签名：日期：M年《月f曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相

4、—致。本学位论文属于:□保密，在_____年解密后适用本授权书。#保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版)电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上方框;检出”)作者签名：舞冰日期:>少'^指导教师签名：日期：如亇、g.//作者联系电话：电子邮箱:联系地址(含邮编)：摘要随着生物膜处理技术的快速发展，开发用于处理各种有机废水的高效稳定的生物膜工艺技术对当前环境治理具有重要的意义。本论文采用自主设计一套新型生物膜反应器，处理水产养殖废水。研究了不同挂膜启动方法下

5、，该反应器挂膜效率以及成熟生物膜菌群多样性的差异，同时还研究了反应器运行过程中，有机负荷、C/N比、回流比对该新型生物膜反应器处理效率的影响，以期为该反应器的实际应用提供技术支持与理论参考。采用序批式运行策略，对比了自然挂膜启动和人工投加活性污泥挂膜启动这两种方法下，挂膜效率以及生物膜结构的差异。结果显示，两种方法都能挂膜成功，并且反应+器对COD、NH4-N去除率都达到85%以上。但人工投加活性污泥的挂膜启动方法要比自然挂膜方法更快，前者只用了13天，而后者需要24天；根据光学显微镜和扫描电镜的观察结果，人工投加活性污泥挂膜启动方法下的成熟生物膜结构更加致密，内外膜之间有明显层

6、次差异，并且生物膜中的微生物种类丰富；而自然挂膜启动方法下的成熟生物膜结构比较疏松，内外膜结构无明显差异，生物膜中的微生物种类比较丰富。利用PCR-DGGE技术研究两种挂膜启动方法下，成熟生物膜中微生物菌群之间的差异以及在挂膜过程中的变化。结果显示：在挂膜过程中，两种挂膜方法前期与挂膜成功之后的稳定期之间的细菌菌群变化都比较明显，菌群相似性分别为32.7%（自然挂膜）和42.5%（人工挂膜）；在生物膜成熟之后，两种挂膜方法下的生物膜中细菌菌群相似性也很低，最高只有25.2%；对其中的优势菌进行切胶回收及克隆测序，结果显示，他们与固氮弓菌属、拟杆菌属、气单胞菌属、乳酸菌属、伯杰菌属

7、、甲苯单胞菌属、黄杆菌属、杜檊氏菌属以及明串珠菌属等菌属的同源性较好，同源性均在95%以上，这些菌属在去除有机污染物的过程中发挥着非常重要的作用。进一步构建系统进化树，发现两种挂膜方法下的成熟生物膜当中，部分优势菌群具有非常近的亲缘关系，它们在反应器运行过程中，对有机物的去除作用和机制可能是相同或相似。在挂膜成功后，采用连续运行策略，研究COD负荷、C/N比和回流比对该生物膜22反应器运行效率的影响。结果显示，COD负荷在15g/(m·d)至30g/(m·d)之间变化时，+2出水