PSB-MBR处理高浓度有机废水及其菌群动态分析

硕士学位论文论文作者：学科专业：指导教师：培养单位：培养类别：完成时间：沈阳师范大学学位评定委员会单单位代码：单位代码：1016610166PSB-MBR处理高浓度有机废水及其菌群处理高浓度有机废水及其菌群动态分析动态分析金晓莉生物化学与分子生物学张阳教授化学与生命科学学院全日制2013年05月学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是在导师的指导下取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示了谢意。作者签名：日期：学位论文使用授权声明本人授权沈阳师范大学研究生处，将本人硕士学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被查阅和借阅；有权可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。保密的学位论文在解密后适用本规定。作者签名：日期：I摘要利用光合细菌对污水进行处理是近年来比较有效的一种生物处理方法。光合细菌是一种兼性的革兰氏阴性菌，它既可以在厌氧光照也可以在好氧条件下生长，适应性强能够负荷高的有机污染，有机负荷越高处理效果越好。而将光合细菌与膜生物反应器相结合形成的光合细菌膜生物反应器(PSB-MBR)，在一定程度上更加强化了光合细菌对有机污水的处理效果。本实验将光合细菌与膜生物反应器相结合形成简易的A/O工艺对污水进行处理，检测了污水的COD(化学需氧量)、TP(总磷)、氨氮、亚硝酸盐、色度等五个指标的处理效果。在反应器运行过程中按照既定时间取样，提取菌体总DNA，并且对细菌16SrDNAV3区引物338F518R进行扩增，长度约为180bp的PCR产物经DGGE分析后，获得反应器内总细菌的时间动态变化。利用一个编码光反应中心的色素绑定蛋白pufm基因3’端区域的引物557F750R进行扩增，长度约为250bp的PCR产物经DGGE分析后获得PSB-MBR内与光合细菌的指纹图谱。PSB-MBR处理自配污水处理效果也较好，首先PSB-MBR对污水的有机物去除效率较高达到了95.3%，并且COD的出水值较低，符合国家第二类污染物最高允许排放浓度的二级排放标准，适用于一切排污单位。它不仅对有机物较高的出去效率，对TP也有较强的除P能力，TP的去除效率达到了98.7%。PSB-MBR对鸡粪污水的总体处理效果较高。对COD总去除率达到80.30%，出水值稳定在500mg/L以内；总P去除率达到97.49%；亚硝酸盐的去除率达到76.47%，出水值稳定在0.20mg/L左右；出水水质总体符合污水综合排放标准（GB8978-1996）中其他排污单位的三级排放标准。PCR-DGGE分析结果表明，在PSB-MBR中，优势微生物的菌群略有改变，随着反应器的运行，菌体的多样性会有所增加，相邻时间段的菌体多样性会比较相似。对光合细菌特定引物扩增后的DNA片段经DGGE分析可知，反应器内主要的光和细菌菌体有3~7种，不同时间段光合细菌的多样性会略有不同。通过对比两种不同引物扩增后的DGGE分析，可知在反应器内除了光合细菌以外还有大量的其他细菌参与污水的降解工作。虽然是光合细菌强化的膜生物反应器，但是其他微生物也起到了不可磨灭的作用关键词：PSB-MBR，COD，去除效率，PCR-DGGEIITreatmentoforganicWastewaterbyPSB-MBRanddynamicanalysisofmicroorganisminthereactorAbstractItisaneffectivebiologicalmethodtousephotosyntheticbacteriatodealwithsewageinrecentyears.Photosyntheticbacteriaaregram-negativewhichcangrowunderaerobicoranaerobicconditionswithhighloadoforganicpollutant.Photosyntheticbacteriaenhancedmembranebioreactorwillstrengthentheefficiencyofphotosynthesisbacteriainviewofsewagetreatment.ThefollowingfiveindicesofCOD(chemicaloxygendemand),TP(totalphosphorus),ammonianitrogen,nitriteandchromaticitywereinvestigatedduringtheA/Oprocessincludingmembranebioreactor.T