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由于生物处理系统中微生物的降解速率较慢,使得有机物的降解负荷较低,造成这类工艺占地面积大,基建投资较高。因此,开展强化生物法中微生物活性的研究具有较大的实际应用价值和理论研究意义。依据磁场的生物效应,本研究设计了两个生物膜反应器,其中一个装配螺线管线圈,形成磁生物反应器,进行处理模拟生活废水的实验比较研究。首先设计一个可以产生稳恒磁场的螺线管,发热量在可控范围内,磁感应强度范围在0-400Gs之间。采用天然浮石作为生物载体,考察了磁场作用下反应器的启动挂膜特性,结果表明接种污泥活性高和外界温度高有利于体积较小的生物膜反应器挂膜,其中50Gs磁场作用下挂膜速度更快,但是对有机物去除效果的差别不明显。挂膜成功后,研究不同磁感应强度磁场对生物膜反应器处理废水效果的影响,结果表明：100Gs磁场会抑制微生物的生长,降低有机物的去除效果；200Gs、260Gs和320Gs磁场均能提高有机物的去除效果,其中260Gs磁场对有机物去除率的提高幅度最大,生物膜达到稳态运行状态所需的时间最短(26d)。从连续运行的两个反应器中分别提取生物膜,进行生物膜的特征研究：①通过比较剥落的生物膜样品重量,测定两个反应器中生物膜活菌数、耗氧呼吸率(OUR和SOUR)和胞外聚合物可知,生物量随着磁感应强度的递增出现“V”型特点,生物膜活性变化呈现倒“V”型特点,极值出现在260Gs稳恒磁场条件下。②通过光学显微镜和电子显微镜观察磁场对生物膜生物相的影响。在260Gs磁场作用下,SEM观察生物膜表面结构更密实,生物膜内部密度分布均匀。微生物种群组成多样,随着磁感应强度的递增形成不同代谢类型微生物的优势群落,并引发食物链高端营养级微生物种群的波动和优势种群的更迭演替。③运用优化的PCR反应体系和条件,所有样品都得到了230bp左右的DNA片段,其中第三周期260Gs有磁的样品信号明显强于无磁样品。对扩增产物进行DGGE分析,显示8个样品呈现了相似的图谱,但两个反应器内生物膜的微生物种群结构之间仍存在部分差异。研究结果表明,200Gs、260Gs和320Gs的稳恒磁场对生物膜反应器中微生物活性有一定的强化作用,其中260Gs时的强化作用最大。