eDNA在MBR污泥混合液及污染层中分布规律及其对膜污染影响

来源 :东北电力大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:malongqingse
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
与传统活性污泥(conventional activated sludge,CAS)相比,膜生物反应器(membrane bioreactor,MBR)有众多优点,广泛应用于废水处理系统中。然而,膜污染问题是限制该工艺进一步大规模应用的主要障碍。其中,膜生物污染对膜通量的降低影响极其显著,微生物分泌的胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)使细菌更容易粘附在膜表面,加速了膜表面生物膜的形成。新近研究表明,可提取胞外DNA(extracellular DNA,eDNA)具有类似“脚手架”的功能,决定了生物膜空间结构及透水性能。深入解析eDNA在膜表面生物膜的形成过程中的作用,对于揭示MBR膜污染机理至关重要。本文以—个稳定运行的MBR为研究对象,重点围绕eDNA在MBR分布展开研究。首先考察了eDNA在污泥混合液中随运行时间的动态分布规律,解析了eNDA对污泥混合液生物絮凝的作用机理,探究了不同跨膜压差(Transmembrane pressure,TMP)下膜表面污染层中eDNA的动态分布规律,解析了eDNA对污染层粘附性影响机制;结合批式实验研究不同通量下eDNA对最初生物膜污染的关系。本文主要得到以下结论:(1)eDNA在EPS空间分布特征为TB-EPS>LB-EPS>S-EPS;随着MBR运行时间的变化,EPS各层组分中eDNA的浓度呈先增加后降低的趋势;EPS内层(LB-EPS和TB-EPS)中eDNA与PN之间呈显著正相关(r=0.667,P<0.05;r=0.682,P<0.05);EPS内层中eDNA与污泥絮体间的聚集能力紧密相关(r=-0.777,P<0.05;r=-0.771,P<0.05),eDNA浓度的增加有利于促进生物絮凝能力,提高污泥混合液可滤性。(2)eDNA主要分布在膜污染层中的TB-EPS中,污染层中eDNA含量及其在EPS中的比例呈先增加后降低的趋势;在膜污染最初阶段(TMP<3.5 kPa),初始污染层中eDNA含量随运行时间的变化逐渐增加;在初期污染层中的eDNA含量显著降低了污染层与膜之间的能垒,增加了膜污染倾向。(3)通过进行不同通量(0、5和10 L/(m2·h))24 h形成生物膜的批式,实验表明:色氨酸类蛋白质是主要的膜污染物质,eDNA与PN、芳香类蛋白质和色氨酸类蛋白质有显著的正相关性(r=0.775,P<0.05;r=0.743,P<0.05;r=0.898,P<0.05);eDNA与ΔG ABadh的绝对值呈负相关性(r=-0.826,P<0.05),eDNA显著增强了生物膜与膜之间的极性吸引力,增加了膜污染倾向;芳香类蛋白质和色氨酸类蛋白质与ΔG aAdBh呈负相关性(r=-0.885,P<0.05;r=-0.822,P<0.05),表明eDNA通过结合蛋白质,增大了生物膜与膜之间极性吸引力,促进生物膜的形成。
其他文献
在实际的教学过程中,鲁科版教材比较注重课堂内容的引导,让学生体验探究科学的过程,注重让学生体验其中的方法,形成自己的态度价值观,注重通过反思来调控学习活动,以达到拓展
互感器行业的发展,已经进入竞争白热化的时代。微利时代的来临,促使互感器的灌封工艺进行变革,由于低压注塑工艺在电子行业的普遍应用,是否适合互感器产品应用就提到了议事日
教育即培养人的活动,其本质在于促进人的社会化.教育在传递人类社会所创造的一切文明的过程中,促进了人的发展.教育学即育人之学,培养人是教育学的立足点,人的问题就是教育学
25-羟基维生素D[25-(OH)D]水平与骨质疏松症、心血管疾病、高血压、2型糖尿病和肿瘤等疾病的发生均相关,因此开展25-(OH)D检测对疾病预防具有重要意义。血液等生物样本中25-(
妇科临床上对通管法日益重视,应用范围亦逐渐扩大。现代医学通管法有多种,中医妇科临床上用中医药治疗许多输卵管疾病,使输卵管炎症吸收,粘连解除,恢复输卵管通畅,即中医通管法。
我站自2002年以来对有绝育、节育手术禁忌证的3名育龄妇女,采用节育生化汤加棕树根口服避孕,并进行跟踪服务,至今效果明显,现报道如下。
在儿童的成长过程中,家长是儿童接触最早的人,对儿童的心理健康具有非常重要的影响作用。因此,家庭对儿童心理健康的影响至关重要,家长的素养与家庭环境的氛围都对对孩子有很
扬中市兴隆港段长江堤防因地质、工程、天气等方面原因发生滑坡,在拟定滑坡治理方案过程中通过对削坡、水泥土搅拌桩、钻孔灌注桩等方案的比选,发现钻孔灌注桩在施工和造价方
建筑业的耗能是温室气体的主要来源之一,建筑业也是可以较快产生节能减排效果的领域。在全球性气候变化和能源短缺的背景下,寻求低碳的经济发展模式已经成为当务之急。我国要