好氧颗粒污泥

取单菌落 检测降解效率
分离纯化
硅胶 氧化 纤维 糖类
高效降解菌株
滤网
研究方案
5、氯苯胺高效降解菌株特性研究
菌株种属确定 降解特性研究
革兰氏染色 显微镜 BIOLOG 16S rDNA PCR扩增测序
酵母 柠檬酸 丁二酸 NH4Cl 苯胺
第二碳源及氮源对菌株 降解氯苯胺性能的研究
在高有机负荷 条件下颗粒污 泥对COD去除 率稳定在85% 以上。(Tay et al.,2004)
颗粒污泥可依次 形成好氧/缺氧 或厌氧环境，构 成同步硝化和反 硝化的微观环境 。(Beun et al., 2001)
颗粒污泥结构 致密，颗粒平 均磷吸收率远 高于普通EBPR 工艺的除磷污 泥。(Cassidy et al.,2005)
中间产物测定
代谢途径
休眠菌体 HPLC、HPLC-MS
课题拟解决的关键问题
在已有好氧颗粒污泥研究基础上，通过控制运行条件，培养好氧颗粒污泥 体系，实现氯苯胺类混合物的高效降解
筛选获得氯苯胺类混合物的高效功能菌株，探讨其对氯苯胺类混合物的 降解特性
高效功能菌株对氯苯胺类混合物的代谢途径的研究
课题创新之处
微生物在好氧条件下自凝聚形成的高活性粒状聚集体
结构致密，具有 良好的沉降性能 特点 微生物相丰 富，可形成 高效代谢网
有助于微生物 数量的积累， 生物量高
好氧颗粒化技术有望为该 类难降解有毒工业废水的 有效治理开辟新途径
特殊的结构可 形成对微生物 个体的保护
国内外研究现状
好氧污泥颗粒化应用领域
除磷方面的应用 除氮方面的应用 高浓度有机废水处理 有毒有机物降解
筛选氯苯胺类 混合物的高效降 解菌 菌株种属及降 解特性分析 降解模式和动 力学
代谢中间产 物分析 酶种类及活 性研究 氯苯胺可能 降解途径
实验方案
1、反应装置流程图
运行模式：
SBR
进水：5 min 排水：5min 沉淀：10 min 曝气：2140min 进水浓度400mg/L (4-CA:3-CA:2-CA=2：3：3)
2008年10月—2009年2月： 驯化污泥作为接种污泥；启动反应器并进行相关工艺参数 测定；进行DNA提取及PCR扩增实验，并进行DGGE分析。 2009年3月—2009年12月： 获得降解氯苯胺类混合物颗粒化体系中关键的功能菌株； 菌株降解特性、代谢途径、共代谢关系的研究。 2010年1月~2010年5月: 结合实验总结，数据统计并进行论文的编写。 2010年6月: 论文答辩。
16s rDNA的PCR扩增
•不同负荷培养下好氧颗粒污泥微 生物群落结构的变化。
DGGE分析
加载样品
研究方案
溶剂淋洗
重力洗脱 玻璃柱
4.氯苯胺高效降解菌株的筛选
硅胶 氧化铝 纤维素 糖类粉末 重力洗脱
加载样品
振荡30min 玻璃珠 驯化后污泥
稀释涂布
溶剂淋洗
培养箱培养
挑选菌落划 线分离
滤网
玻璃
MM培养基，氯苯胺为 唯一碳源
以葡萄糖为共 代谢基质，用 SBR处理氯苯 胺, 去除率能达 到99.9%以上 。(朱亮等， 2005)
研究内容
好颗粒污泥的形成及特性 微生物群落结构分析
高效功能菌株选育及特性
菌株代谢途径研究
颗粒污泥评价 指标 氯苯胺净化性 能评价（氯苯胺 去除率和矿化率 等)
好氧颗粒污 泥系统稳定微 生物菌群结构 多样性及稳定 性。 不同运行条 件下好氧颗粒 污泥微生物群 落结构的变化
研究氯苯胺类化合物的高效降解对于改善水体环境质量、保障人群 健康和生态安全具有重要意义
国内外研究现状
氯苯胺生物降解技术
生物处r baumannii CA2
☻Pseudomonas putida CA16 ☻Klebsiella sp. CA17
☺生物膜法
好氧颗粒污泥及其高效功能菌株降解 氯苯胺类污染物的试验研究
主要内容
一
二 三 四 课题研究意义 国内外研究现状 Title Click to add
研究内容
研究方案 拟解决关键问题
五 六 七
课题创新之处
课题进度安排
课题研究意义
氯苯胺类物质的污染现状
氯代苯胺类化合物 是一类重要的化工 原料，被广泛应用 于染料、农药、防 腐剂的合成和制药 工业中 由于广泛的工业 应用，氯苯胺是 工业废水中常见 的一类污染物 氯苯胺类物质具 有“三致效应” 与遗传毒性，已 被列为环境优先 控制污染物，在 工业排水中要求 严格控制
Thank you!
比较不同运行周期氯苯胺、TOC、
Cl-、NH4+-N及NO3-变化规律
氯苯胺一元、二元或三元混合物
生物量：MLSS/MLVSS
沉降性能：污泥体积指数 (SVI)
降解顺序和模式
研究方案
3.不同时期好氧颗粒化体系微生物群落变化分析
不同时期的污泥样品
提取总DNA
•取稳定运行期不同运行时间的污 泥样品，比较不同样品的DGGE指 纹图，研究颗粒污泥中微生物种 群的多样性和稳定性，确定关键 微生物群落。
运行参数：
废水:
1：空气泵；2：气体流量计；3：反应器；4：恒温水浴； 5：蠕动泵；6、7：储水罐；8：恒流泵；9：PLC时间控制器
实验装置示意图
研究方案
2、好氧颗粒污泥培养及氯苯胺降解评价
氯苯胺降解及矿化情况
污泥性能评价
污泥颗粒化过程中氯苯胺去除率、
Cl-及TOC变化情况
污泥外观观察：颜色、形状、 粒度分布
研究方案
6、氯苯胺高效降解菌株动力学研究 菌株动力学
一元、二元及三元混 合体系中降解动力学 研究，用Haldane动 力学模型加以描述
不同氯苯胺浓度下菌 株的生长曲线、生长 及衰亡动力学研究， 用模型加以描述
研究方案
7、菌株代谢途径研究
酶活测定
粗酶液 邻苯二酚1，2双加氧酶
邻苯二酚2，3双加氧酶
首次以氯苯胺类混合物为唯一碳源和氮源，在SBR反应器中成功实现好氧 污泥颗粒化
从好氧颗粒化体系选育氯苯胺类混合物的高效功能菌株，分析菌株的降解 特性和代谢途径，为深入探讨好氧颗粒污泥体系关键微生物种群的功能化 模式及后续生物强化模式的构建奠定基础
课题研究进度安排
2008年8月～2008年10月： 实验方案设计，反应器装置设计及搭建；建立目标污染物 的分析测试方法。
Radianingtyas et al.,2003 Ettala et al.,2001
☺活性污泥法
Zhu et al.,2008
☻Comamonas testosteroni
☻Diaphorobacter PCA039
生物法存在降解浓度低，微生 物生长缓慢、降解速率低等问
国内外研究现状
好氧颗粒污泥