好氧過程微生物代謝產(chǎn)物分子量特性及降解研究

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1、分類號(hào)——UDC——學(xué)號(hào)叢!!Q22墨密級(jí)——工學(xué)碩士學(xué)位論文好氧過程微生物代謝產(chǎn)物分子量特性及降解研究專業(yè)名稱：市政工程指導(dǎo)老師：何成達(dá)教授研究生：趙遜揚(yáng)州大學(xué)二O一四年六月C1assinedIndex：U．D．C．：M．D．DisseIrtionResearchonCharacterofMolecularWeightandDegrationfbrSMPduringtheAerobicProcessM旬or：MunicipleEngineeringAdviser：HeChengdaGraduateStudent

2、：ZhaoXunY乏LngzhouUniVersityJune2014㈣8刪9洲5Ⅲ2刪3洲6Ⅲ2刪丫趙遜：好氧過程微生物代謝產(chǎn)物分子量特性及降解研究中文摘要城市污水廠出水有機(jī)物中大部分為微生物的代謝產(chǎn)物(SMP)，這些代謝產(chǎn)物不僅會(huì)影響水質(zhì)達(dá)標(biāo)，有些還是一些有毒有害物質(zhì)的前驅(qū)物。本文研究污水好氧過程中有機(jī)物降解、氨氮硝化產(chǎn)生的SMP分子量分布特征，組成成分及其降解特性。以期獲得進(jìn)一步去除污水廠出水有機(jī)物的理論認(rèn)識(shí)，主要得到以下結(jié)論：(1)有機(jī)物在好氧降解過程中，SMP則在O．4h內(nèi)產(chǎn)生速率最快，達(dá)到0．513m

3、gT0c／(h．L)，占SMP總產(chǎn)生量的60．12％。隨有機(jī)物消耗，SMP的產(chǎn)生速率也隨之下降，在4．6h中SMP產(chǎn)生速率僅為0．215mgTOC／(h．L)，反應(yīng)進(jìn)行至6-8h，系統(tǒng)內(nèi)微生物發(fā)生衰亡、裂解現(xiàn)象，大量大分子sMP釋放至水體當(dāng)中，SMP產(chǎn)生速率再次上升，產(chǎn)生量占總SMP的26．69％。(2)在好氧硝化過程中，微生物釋放至水體中的SMP含量極低。在反應(yīng)前4h，釋放至水體中的SMP甚至低于檢測限，這主要是由于在這一階段微生物利用C02產(chǎn)生有機(jī)物貯藏在體內(nèi)的緣故，反應(yīng)進(jìn)行到5hSMP含量上升，且大部分為大

4、分子SMP。這主要是由于系統(tǒng)內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)大量消耗，無法滿足微生物正常生長代謝所需，故微生物衰亡、裂解，體內(nèi)大分子有機(jī)物釋放至水體之中。(3)在底物營養(yǎng)物質(zhì)充足時(shí)，SMP的產(chǎn)生主要受基質(zhì)脫氫酶的控制，大量產(chǎn)生小分子SMP(0．1000Da)；當(dāng)?shù)孜餇I養(yǎng)物質(zhì)含量水平低時(shí)，SMP的產(chǎn)生則受內(nèi)源呼吸脫氫酶影響，主要為大分子SMP(1w-450wDa)，最終SMP呈“U”型分布。(4)有機(jī)物降解過程中，反應(yīng)在0—6h內(nèi)，污泥濃度與SMP產(chǎn)生呈正相關(guān)關(guān)系；硝化過程中，污泥濃度與SMP呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。這主要是因?yàn)椋诜磻?yīng)進(jìn)行過程中

5、，微生物利用底物進(jìn)行增殖，并代謝出SMP，因此MLSS與sMP變化一致，而在反應(yīng)末期，系統(tǒng)內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)大量消耗，微生物裂解、衰亡，MLSS濃度降低，細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物釋放至水體。(5)在微生物代謝產(chǎn)生的SMP中，主要成分為多糖和蛋白質(zhì)，多糖和蛋白質(zhì)的濃度和的變化趨勢與總sMP變化趨勢基本保持一致。多糖在整個(gè)反應(yīng)過程中濃度相對(duì)穩(wěn)定，基本維持在O．49～0．67m∥gMLSS范圍內(nèi)，主要產(chǎn)生于反應(yīng)初期；蛋白質(zhì)的含量則隨著反應(yīng)的進(jìn)行持續(xù)增長。(6)在好氧反應(yīng)過程中，污泥經(jīng)過一段時(shí)間馴化之后，SMP仍然可以為微生物所利用。其中小

6、分子sMP(O—1000Da)大部分能被微生物所利用，且利用速度相對(duì)較快；分子量在1000—1wDa的SMP中有一部分能被微生物所利用，但利用速度則相對(duì)較緩；大分子II揚(yáng)州大學(xué)碩士學(xué)位論文SMP較難被微生物所利用，并且隨著反應(yīng)的進(jìn)行很快會(huì)得到補(bǔ)充，這主要是因?yàn)樵赟MP的利用過程中，小分子SMP有向大分子SMP轉(zhuǎn)換的原因造成的。(7)溫度和曝氣量主要影響SMP分子量分布，溫度和曝氣量升高，微生物代謝活動(dòng)越活躍，初期產(chǎn)生SMP速率越快，同時(shí)對(duì)底物利用速率加快，使得微生物更早進(jìn)入衰亡、裂解期，更多大分子有機(jī)物物質(zhì)進(jìn)入水

7、體，SMP的“U”型趨勢越明顯。初始有機(jī)負(fù)荷主要影響SMP產(chǎn)生量，有機(jī)負(fù)荷越高，SMP相應(yīng)產(chǎn)生量越多，對(duì)SMP分子量分布影響較小。關(guān)鍵詞：好氧過程SMP分子量分布SMP降解影響因素趙遜：好氧塾堡墮圭塑垡塑蘭塑坌王里塑絲墨墮堡塑壅—上·———————————————————————————————————————————————————————————————————一一AbstractMostoftheeffluentorganicmatterinsewageplantaresolublemicrobialDro

8、ducts(SMPs)．Thesemetaboliteswillnotonlyaffectthequalitystandardofwater,someofthemarealsotheprecursorofharmfulsubstances．Inthispaper,westudiedthedegradationoforganicmatterinaerobicprocess，