（环境工程专业论文）新型多孔无机生物载体开发及应用基础研究.pdf

西安建筑科技大学博士论文 新型多孔无机生物载体开发及应用基础研究 专业：环境工程 博士生：王怡 指导教师：彭党聪教授 摘要 生物膜系统是与活性污泥系统并行发展的生物处理工艺，其中载体费用高、 挂膜周期长是其应用中的主要问题。本研究选取资源丰富、价格低廉的珍珠岩为 原料，试验开发出一种新型多孑l 轻型无机载体，并将该载体应用于紊动床生物膜 反应器和复合式生物滤床。 现有的紊动床生物膜反应器的主要特点是生物膜生长在悬浮载体的内表面 上，载体尺寸较大，填充率较高( 达7 0 ) ，有关填充率对紊动床生物膜反应器的影 响及生物膜脱附机理的研究很少。本试验开发的新型多孔载体利用外表面积，中 等尺寸，试验在载体性能检测的基础上，首先进行了填充率对紊动床生物膜反应 器的影响及效能研究；其次进行了紊动床反应器生物膜脱附机理研究；同时，将 小粒径悬浮载体x e g 5 应用于紊动床反应器研究其运行效果，以期为悬浮载体开 发提供方向；最后将新型载体应用于复合式生物滤床中，主要进行了除碳和脱氮 除碳的探索性试验。论文主要研究结果如下： ( 1 ) 载体加工过程中，焙烧是最关键的环节，温度与时间是最主要的影响因 素。在合适的焙烧条件下，珍珠岩可形成表面粗糙、多孔( 孔尺寸1 0 , c o n 左右) 、 适合于微生物附着的优良生物载体。该载体湿密度为1 1 0 2 1 9 ml ，接近于水的密 度，易于紊动。 ( 2 ) 填充率和紊动强度是影响紊动床生物膜反应器中生物膜厚度、结构以及 活性的主要因素。紊动强度不变时，在1 0 、2 0 和3 0 的填充率下，生物膜厚 度随着填充率的增大而减小，而生物膜活性则随着填充率的增大而提高。利用载 体外表面的紊动床生物膜反应器，生物膜脱落为碰撞引起的连续过程，生物膜更 新快，厚度小( 4 0 0 , t u n ) ，有利于d o 和基质的渗透。当填充率为5 时，在短 h r t 、高负荷条件下，形成了生物膜与颗粒污泥共存的混合系统。 ( 3 ) 应用x e g 一5 载体的序批式紊动床生物膜反应器，连续4 个月的运行结果 表明：反应器中生物膜为补丁膜，微生物呈现生物膜与活性污泥共存的特征，造 西安建筑科技大学博士论文 成排泥时生物载体流失，成为这种载体使用中的主要问题。 ( 4 ) 利用载体外表面的紊动床反应器中生物膜脱附形式为载体之间碰撞引起 的磨损。磨损产生的脱落生物量可用碰撞频率和晶体表面形成所需能量的类比相 结合来描述。对于直径为c ? 的载体，比脱附速率r 与反应器内载体填充率 和输入 能量g 理论上满足以下关系：r = ，7 n d 3 g ”2 。实验结果与理论预测基本一致。因 此，在实际操作中，可以通过改变紊动床生物膜反应器的填充率和能量输入来控 制生物膜的脱附。 ( 5 ) 采用新型载体设计的复合式生物滤床，将活性污泥与曝气生物滤床有机 地结合起来，可以有效地发挥各自的优点。运行2 2 0 天，未出现堵塞，容积负荷 4 k g c o d m 3 d 时，c o d 去除率大于8 0 。 关键词：多孔载体；紊动床生物膜反应器；填充率；脱附；磨损；复合生物滤床 论文类型：应用基础研究 西安建筑科技大学博士论文 d e v e l o p m e n ta n da p p h c a f i o no fap o r o u s c a r n e ru s e di nb i o f i i mr e a c t o r s s p e c i a l t y ：e n v i r o n m e n t a le n g i n e e r i n g a u t h o r ：w a n gy i a d v i s o r ：p r o f p e n gd a n g c o n g a l t h o u g hb i o f i l mp r o c e s si sw i d e l ya p p l i e di nm u n i c i p a la n di n d u s t r i a lw a s t e w a t e r t r e a t m e n t ，t h e r ea r es t i l ls o m ep r o b l e m sr e l a t e dt ot h ep r o c e s ss u c ha sh i g hi n i t i a l i n v e s t m e n ta n dl o n gs t a r t - u pt i m e ap o r o u sb i o f i l ms u p p o r t e rc a l l e dp e r i l i t ew a sf i r s t d e v e l o p e d ，w h i c hw a sc h e a pa n dr i c hi nc h i n a t h e n ，t h ep r o p e r t yo ft h ec a r d e rw a s i n v e s t i g a t e d f i n a l l y , t h ea p p l i c a t i o no ft h ec a r r i e rw a sr e s e a r c h e d t h em a i n c o n c l u s i o n sw e r eg a i n e da sf o l l o w s ： ( 1 ) r o a s t i n gi st h em o s ti m p o r t a n ts t e pa n dt h ef a c t o r si n f l u e n c i n gt h eq u a l i t yo ft h e c a r d e ra r er o a s t i n gt e m p e r a t u r ea n dd u r a t i o n l o w e rd e n s i t yc a r d e rw i t hc o a r s ea n d p o r o u ss u r f a c ec a nb ed e v e l o p e du n d e rt h ec o n d i t i o no f p r o p e rt e m p e r a t u r ea n dt i m e ( 2 ) b i o f i l mt h i c k n e s s ，s t r u c t u r ea n da c t i v i t yw e r em a i n l yi n f l u e n c e db yp a c k a g e r a t i oa n dt u r b u l e n ti n t e n s i t yi nm b b r ( m o v i n gb e db i o f i l mr e a c t o r ) w i t hc a r r i e ro fo u t e r s u r f a c et ob eu t i l i z e d b i o f i l mt h i c k n e s sd e c r e a s e da n da c t i v i t yi n c r e a s e dw h e np a c k a g e r a t i ow a se n h a n c e da m o n g1 0 2 0 a n d3 0 a tt h es a m et u r b u l e n ti n t e n s i t y t h e d e t a c h m e n ti nt h i sm b b rw a sac o n t i n u o u sp r o c e s s ，w h i c hw a sc o n t r o l l e db yt h e c o l l i s i o no f t h ec a r r i e r s b e c a u s eo f h i g hd e t a c h m e n tr a t eb i o f i l mw a st h i n ( 4 0 0 t a n ) i n t h i se x p e r i m e n t ，w h i c hf a v o r e dd i f f u s i o no fd oa n do t h e rs u b s t r a t e s h o w e v e rg r a n u l a r s l u d g ew a sf o r m e di nr e a c t o rw i t h5 p a c k a g er a t i ow h e nh i g hc o dl o a d i n gr a t ea n d s h o r th r tw e r ee x e c u t e d ( 3 ) t h ep a t c h yb i o f i l md o m i n a t e di nb a t c hm b b r w h e nx e g 一5c a r r i e rw a su s e d a t t h es a m et i m et h ec a r r i e rw r a p p e di nt h es l u d g ew a sf r e q u e n t l yw a s h e do u tf r o mt h e r e a c t o rw i t ht h ew a s t e ds l u d g e s oi ts e e m e dt h a ts m a l lc a r r i e rw a sn o tf i tf o rm b b r ( 4 ) t h em e c h a n i s mo ft h eb i o f i l md e t a c h m e n ti nm b b rw a sa b r a s i o nc a u s e db yt h e c o l l i s i o nb e t w e e nc a r d e r s t h ed e t a c h m e n tr a t ef r o ma b r a s i o nc o u l db ed e s c r i b e db y c o m b i n a t i o no fc o l l i s i o nf r e q u e n c yw i t he n e r g yr e q u i r e dt op r o d u c ean e ws u r f a c ea s c r y s t a lf o r m a t i o n t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h es p e c i f i cd e t a c h m e n tr a t e ，a n dt h e 西安建筑科技大学博士论文 p a c k a g er a t i o 行a n de n e r g yi n p u tgf o ram b b rr e a c t o rf i l l e dw i t hc a r r i e r so ft h e a v e r a g ed i a m e t e rdc a nb ee x p r e s s e da s ： ，= ，7 。- n d 3 g 3 地t h er e s u l to fe x p e r i m e n t s h o w e dt h a ts p e c i f i cd e t a c h m e n tr a t ew a sa p p r o x i m a t e l yc o n s i s t e n tw i t ht h ep r e d i c t i o n i nt h e o r y s ot h ed e t a c h m e n tr a t ei nm b b rc o u l db ec o n t r o l l e db yc h a n g eo fp a c k a g e r a t i oa n de n e r g yi n p u ti np r a c t i c a lo p e r a t i o n ( 5 ) h y b r i db i o f i l t e rw i t hp o r o u sc a r r i e ru n i t e dt h ec h a r a c t e r so fa c t i v a t e ds l u d g ea n d b i o f i l t e r , w h i c hc o u l dm a k eu s eo fb o t ha d v a n t a g e s n oc l o gw a sf o u n dd u r i n g2 2 0d a y s o p e r a t i o na n dc o dr e m o v a le f f i c i e n c yw a sa b o v e8 0 u n d e rt h eo r g a n i cl o a d i n go f 4 k g c o d m 3 d ， k e yw o r d s ：p o r o u sc a r t i e r ；m o v i n gb e db i o f i l mr e a c t o r ；p a c k a g er a t i o ；d e t a c h m e n t ； a b r a s i o n ；h y b r i db i o f i l t e r t y p eo ft h e s i s ：a p p l i e df u n d a m e n t a lr e s e a r c h 声明 本人郑重声明我所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人或其他 人在其它单位已申请学位或为其它用途使用过的成果。与我一同工作的同 志对本研究所做的所有贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了致谢。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 论文作者签名：a 帖 关于论文使用授权的说明 日期：肼，驴、砑 本人完全了解西安建筑科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布 论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或者其它复制手段保存论文。 ( 保密的论文在论文解密后应遵守此规定) 蝴粼：丑怡撇名警抵之瑚 注：请将此页附在论文首页。 西安建筑科技大学博士论文 1 绪论 生物膜普遍存在于自然界，在与水接触的物体表面几乎都存在生物膜。生物膜 应用于污水处理方面已经有1 0 0 多年的历史，但是直到2 0 世纪6 0 年代，生物膜 处理污水的过程才引起研究者的广泛关注【1 。一般来说，当微生物在介质表面附着 并形成单层或多层细胞时，就形成了生物膜。应用于污水处理中的生物膜、生物 膜所附着的介质及附属设备( 如配水设备等) ，构成了生物膜反应器。 为了理解方便和进行讨论，w i l d e r e r 和c h a r a c k l i s 建议 2 】采用微观的生物膜要 素作为生物膜系统的最小单元，而生物膜则作为宏观的生物膜反应器的最小单元 ( 图1 1 ) 。通过这一途径，宏观的生物膜反应器可以看作一系列生物膜的总和， 因此，生物膜反应器的研究过程中，生物膜研究对于了解生物膜反应器的性能至 为关键。 进水 生物膜反应器 生物膜系统生物膜体积要素 图1 1 生物膜反应器、生物膜系统及生物膜体积要素示意图 目前关于生物膜和生物膜反应器的研究工作主要沿着两个方向发展：纵向进行 生物膜及生物膜要素的研究；横向进行不同处理目标的新型反应器的开发研究。 本章首先介绍生物膜系统理论，然后介绍生物膜反应器的研究现状。在此基础上， 综述本研究的目的、意义和内容。 1 1 生物膜系统理论及研究现状 从图1 1 可以看出：生物膜反应器可以看作生物膜系统及其栖息生殖环境的总 和，生物膜系统包含生物膜、生物膜附着的基体( 载体) 以及生物膜生长的环境介 质( 如液体、潮湿空气等) ，生物膜要素一般是指生物膜的化学成分及生物成分。 西安建筑科技大学博士论文 1 1 1 生物膜 由于生物膜形成条件差异较大，生物膜的性状也不尽相同，因此，对牛物膜的 界定比较宽泛，目前为止尚没有统一的概念。但研究者从不同的角度对生物膜进 行了描述，如s i e b e l 和c h a r a c k l i s 认为生物膜是微生物细胞在水环境中适宜的介质 表面附着并在其上生长和繁殖形成的一种纤维状的结构【jj 。美国学者l e v i n e 定义 生物膜为其中每一个细胞都被一个薄膜所包围的、能够灵敏地调整细胞与环境之 间的化学物质与能量流的生物体【4 j 。从以上描述可以看出：生物膜是与悬浮微生物 不同的附着微生物群，其形成为微生物与外界进行物质和能量交换营造了一个相 对独立的微环境。 近年来，新技术的开发( 如微电极、微感应器、分子探针、共焦扫描激光显微 镜等) 使人们对生物膜的理解进一步加深，获得了许多突破性的认识。目前，关 于生物膜的研究进行得深入而广泛，归纳起来聿要集中在生物膜内化学成分、生 物膜的结构及模型等方面。 1 1 1 1 生物膜组成 牛物膜的组成对其性能、住状有直接影响。不同环境下生物膜的组成差异较大， 据此研究者对生物膜的组分进行了大量的研究。 f 1 1 化学组成 生物膜作为一种非均相系统，主要出细菌细胞、胞外聚合物、各种盐以及水分 组成，其成分的测定，目前一般通过c o d 、蛋白质、多聚椿的含量来估计i l 】。 水分 微观研究表明生物膜呈海绵状结构，生物膜内大量的空隙和通道中网罗( t r a p ) 了大量的水，其中可以由机械压力去除的水属于自由水，而生物膜中的结合水只 有通过加热干燥才能去除。水是生物膜的主要组分，除了一小部分是细胞内水外， 大多数都结合在胞外聚合物质中，k o r s t g e n s 等【”认为水分大约占生物膜总重的 9 8 。由于水的可移动性和粘性，其对基质和产物的输送有很大影响。然而，尽管 水对于生物膜内的生物过程影响很大，但有关水分对生物膜影响的研究则较少， 其原因可能足生物膜反应器剩余污泥较少，污泥脱水问题并小突出。 胞外聚合物( e p s ) 胞外聚合物( 简称e p s ) 足生物膜凝聚的结构物质，对生物膜的吸附起实质性作 用，e p s 可保护细胞免受环境中p h 、水质、压力等变化的影响。一般认为，e p s 决定着生物膜的许多特性，如密度、空隙率、扩散性、强度、弹性、代谢活性等 6 1 ， 所以近年来对胞外多聚物的研究较多。 所以近年来对胞外多聚物的研究较多。 2 西安建筑科技大学博士论文 生物膜中e p s 含量占总有机物质的比例在5 0 9 0 之间【6 j ，e p s 成分的研究 是目前生物膜研究中的一大热点。l a z a r o v a 等认为e p s 的主要成分由多聚糖和蛋 白质组成【”，n i e l s e n 和j a h n 的研究则表明e p s 中还含有大量的核酸和腐殖酸7 。 f l e m m i n g 等收集了各种系统中e p s 的成分及含量( 见表1 1 ) ，并在琼脂上培养了 大量典型微生物假单胞蓝绿菌生物膜，通过成分分析发现海藻胶质是e p s 中的主 要成分1 9 。 表1 1e p s 的成分及其龠最 成分占e p s 总量的比例 多聚糖4 0 9 5 蛋白质 l 6 0 核酸 44 53 4 2 4 d 3 2 3 63 1 2 8 3 2 d 2 52 8 54 1 6 5 2 5 d 22 2 52 5 6 4 载体平均粒径( m m ) 3 0 4 载体表面积( m m 2 ) 2 90 3 载体比表面积( m 2 m 3 )1 9 7 4 西安建筑科技大学博士论文 2 3 2 物理性状 经测定，载体的物理性状如下： 载体表观密度：o 9 3 4 e , c m 3 ( 取5 0 粒密度均值) 真密度：1 7 8 e , c m 3 堆密度：o 3 2 6 9 m l 水中湿密度：1 1 0 2g m l 孔隙率：4 7 5 从以上数据可见，试验条件下获得的载体表观密度略小于水的密度，湿密度略 大于水的密度，孔隙率较大，达到了预期的结果。 2 3 3 微观结构及组分 ( 1 ) 微观结构 图2 3 和图2 4 分别为原材料表面和处理后载体表面性状。从图2 3 可以看出， 珍珠岩原矿的表面成层状结构，微孔尺寸很小( 寸 邑 删 型 n n 一 g冒 ： 一高 寸 口 瓷 毒 2 2i 卜 县竺 3 也 器x o p - l n 曼 n一n帆 澎 鑫 龠 己 憾 枷雾划挺报莲越越避霉刊长翳哟蕾瓣恹臀摹。n c i n 瑞 世 舔 贯 一 攀 s 卜 一 叶 口寻 邑 gs 2 q 3 心 一 一 辞 讥 删 巴 s型 划 d 搀 卜 杂 ，、 一 香葛 g 面 矗 了 霸 至 景 巴 o o 吝 q 婆 瓮 饕 f - q n 艇 鑫 l h 删 埘s剥器枢莲越魁蠖嚣划蓬齄哟套斛根臀摹” 2 n 水 一 爨 2 ? 垃 o n 棵 乱 掣 f 、 n 基 型 彝 婷 o 基 啦q 啦 长是 釜 基 毒 ? 。t 器 一 嗣葛 百 苔 葛 叩 口 o 。 摹 2? n ： n 。、卜 一 n 瓷 、 一 g n 并 n寸 赵 避 嚣 蚓 长 0 眭 o 高 蛹 更l 苦 。 当一 v o n 一 艇 基 絮 培 埘s刊撂梅蔷嗡毯蛏器酬长吱怕苔碍韫野誊。n毒零。一 一i c 擀 西安建筑科技大学博士论文 蓑e 冀萋 蛏 盖 鬟誊 u 蔷量 蓦鏊 器 嚣 嚣 薹量 垃 世 型 鉴 撂 瓣 譬羹 = 一 一 、o n 东2 。穹 寻 一 一 爹患 一 要 。 一 意 旨型 暑7n7磊了 差旦 n 暑 一i n n 翟 _ 巴 一 。 凸 一 量毫 葛 芒邑 黑品 0 0 剖 s 澎 鑫 烈 强 眯好勰蝠搭埘笛料恹埒长n = n 摧 枢 旨 榛鬟 媸邑 ! 盖 簧荟 l ) 趟 蓁量 圳 答甚 、 蓦 一一 一 。寸 g 7 等 譬 翼壹 2 譬 、o 占 o & 小 占 =巴 爿 吝 1 t = 鬻 羽 t , n 2 一 一 i n 。 凸 。一 量毫 o 、o 善曼 o 寸t n 制 口 n n ”、 n 一 赵 鑫 鼎 h 恒 碟姆繇怄漤苔斛靛蕈千爨on 口i c 懈 ；三 苦 豢芸 鬻邑 h a 慧专 嚣誊 g 螂 塾 # 1 商 一 器拿 攀 。 一 量总 ?2 一 芒旦 卜 o弓 r _n e 口 卜i 量意 * 曼 o 剌 卜 一 碰 鑫 鼎 堪 酶蠢藩蝤怒目譬斟斌g鬟on 竺n 懈 西安建筑科技大学博士论文 3 5 本章小结 采用新型多孔载体在不同填充率条件下的运行结果表明： ( 1 1 采用自行开发载体的紊动床生物膜反应器中，挥发性微生物总浓度一般在 2 3 9 v s l ，与活性污泥工艺接近，但负荷远高于活性污泥工艺。其中1 0 、 2 0 、3 0 填充率反应器中微生物总浓度由生物膜主导；5 填充率反应器中， 微生物总浓度由悬浮态微生物主导。 ( 2 ) 5 、1 0 、2 0 、3 0 填充率反应器中，单位载体上生物膜量( m g v s g 载体) 随着填充率的增大依次减小。在生物膜干密度变化不大的条件下，可以认为， 反应器中生物膜厚度随着填充率的增大也依次减小。 ( 3 ) 在操作条件完全相同时，2 0 填充率紊动床比1 0 填充率紊动床具有更高效能 的原因是：2 0 填充率时反应器中不但生物量浓度较高，而且生物量活性也较 高。 ( 4 ) 在短h r t 、高负荷条件下，5 填充率反应器中形成了生物膜与颗粒污泥共存 的混合系统。颗粒污泥作为无载体的生物膜，具有与生物膜接近的活性，占此 阶段生物量的7 7 ，共同降解基质。因此，高基质浓度、短水力停留时间以及 强紊动，有利于生物膜反应器中好氧颗粒污泥的形成。 ( 5 ) 3 0 填充率时进行的容积负荷对系统的影响研究结果表明：容积负荷增大 时，系统中悬浮生物量与总生物量比例随着增大，生物膜的比脱附率也随着 增大。 参考文献 1 】b r u s t e n ，j g s i l j u d a l e n ，s b a n g u n m o v i n gb e db i o f l l mr e a c t o rf o rn i t r o g e nr e m o v a l 【m f r o mi n i t i a lp i l o tt e s t i n gt os t a r t - u po ft h el i l l e n h a m m e rw w t p w a t e re n v i r o n m e n t f e d e r a t i o n6 8 “a n n u a lc o n f e r e n c e & e x p o s i t i o n ，m i a m ib e a c h ，f l o r i d au s a ，o c t o b e r1 9 9 5 ： 2 1 2 5 2 】h o d e g a a r d t h em o v i n gb e db i o f i l mr e a c t o r m 】w a t e re n v i r o n m e n t a le n g i n e ra n dr e u s eo f w a t e r , h o k k a i d op r e s s1 9 9 9 ：2 5 0 3 0 5 【3 】b j o r nr u s t e n ，e a r sj , h e m ，h a l l v a r do d e g a a r d n i t r i f i c a t i o no fm u n i c i p a lw a s t e w a t e ri n m o v i n g - b e db i o f i l mr e a c t o r s y 1 w a t e re n v i r o n m e n tr e s e a r c h ，1 9 9 5 ，v 0 1 6 7 ( 1 ) ：8 8 9 3 【4 r u s t e n ，b ，h e m ，l j a n do d e g a a r d ，h n i t r i f i c a t i o no fm u n i c i p a lw a s t e w a t e ri nm o v i n g b e d b i o f i l mr e a c t o r s j 】w a t e n v i r o n r e s ，1 9 9 5 ，6 7 ( 1 ) ，7 5 8 6 【5 h h e l n e s sa n dh o d e g a a r d b i o l o g i c a lp h o s p h o r u sa n d n i t r o g e nr e m o v a li nas e q u e n c eb a t c h 6 3 西安建筑科技大学博士论文 i ii i i m o v i n gb e db i o f i l mr e a c t o r s j w a t s c i t e c h ，1 9 9 9 ，v 0 1 4 0 ，n o 4 - 5 ：1 6 1 _ 1 6 8 【6 1p a s t o r e l l ig ，a n d r e o r o l ac t ，c a n z i a n ir ，d a r r i u l t ac ，d ef r a j a e e a n dr o z z ia o r g a n i cc a r b o n a n dn i t r o g e nr e m o v a l i n m o v i n g - b e db i o f i t mr e a c t o r f j 】w a t s c i t e c b ，1 9 9 7 a ，v o l 3 5 ( 6 ) ：9 1 7 p a s t o r e l l ig ，a n d r e o t t o l ag ，c a n z i a n ir ，d a r r i u l t ac ，d ef r a j a f e a n dr o z z ia p i l o t p l a n t e x p e r i m e n tw i t hm o v i n gb e db i o f i l mr e a c t o r j w a ts c it e c h ，1 9 9 7 b ，v 0 1 3 6 ( 1 ) ：4 3 8 h o d e g a a r d ，b o i s v o l da n dj s t r i c k l a n d t h ei n f l u e n c eo fc a r r i e rs i z ea n ds h a p ei nt h em o v i n g b e db i o f i l mp r o c e s s j w a t s c i t e c h ，2 0 0 0 ，v 0 1 4 1 ，n o 4 - 5 ：3 8 3 3 9 1 【9 】l t i j h u i s ，v a i ll o o s d r e c h t , j j h e i j n e n f o r m a t i o na n dg r o w t ho f h e t e r o t r o p h i ca e r o b i cb i o f l l m s o ns m a l ls u s p e n d e dp a r t i c l e si n a i r l i f tr e a c t o r s 【j b i o t e c hb i o e n g i ，1 9 9 4 ，v o l4 4 ：5 9 5 - 6 1 4 1 0 】g a n d r e o t t o l a , r f o t a d o r i ，m 。r a g a z z ia n de t a t a n o e x e p r i m e n t a lc o m p a r i s o nb e t w e e nm b b r a n da c t i v a t e ds l u d g es y s t e mf o rt h et r e a t m e n to fm u n i c i p a lw a s t e w a t e r j w a t s c i t e c h ，2 0 0 0 ， v o l 、4 1 ，n o 4 - 5 ：3 7 5 3 8 2 【1 1 】水和废水监测分析方法( 第三版) m ， 中国环境科学出版社，1 9 9 7 1 2 】j o a n aa z e r e d o ，v a l e n t i n aa n dr o s a r i oo l i v e i r a m e t h o d st oe x t r a c tt h ee x o p o l y m e r i cm a t r i x f r o mb i o f i l m s ：ac o m p a r a t i v es t u d y 【j 1 w a t s c i t e c h ，v 0 1 3 9 ，n o 7 ：2 4 3 2 5 0 【1 3 】d u b o i s ，m ，o i l l e s ，k a ，h a m i l t o n ，j k ，r e b e r s ，p a a n ds m i t h ，f c o l o r i m e t r i em e t h o df o r d e t e r m i n a t i o no f s u g a r sa n dr e l a t e ds u b s t a n c e s j a n a t y t c h e m ，1 9 5 6 ，2 8 ：3 5 0 - 3 5 5 1 4 】b r a d f o r d ，m m ar a p i da n ds e n s i t i v em e t h o df o rt h eq u a n t i f i c a t i o no fm i c r o g r a mq u a n t i t i e so f p r o t e i nu t i l i z i n gt h ep r i n c i p l eo f p r o t e i n - d y eb i n d i n g 【j 】a n a l b i o c h e m ，1 9 7 6 ，7 2 ：2 4 8 2 5 4 1 5 】w k k w o k , c p i c i o r e a n u ，s l o n g ，m c m v a nl o o s d r e c h t 。w j n g ，j j h e i j n e n i n f l u e n c eo f b i o m a s sp r o d u c t i o na n dd e t a c h m e n tf o r c eo nb i o f i l ms t r u c t u r e si nab i o f i l ma i r l i f ts u s p e n s i o n r e a c t o r 【j 】b i o t e c hb i o e n g i ，1 9 9 8 ，v o l5 8 ：4 0 0 - - 4 0 7 【1 6 】l a m o t t a e j k i n e t i c s o f g r o w t h a n ds u b s t r a t eu p t a k e i na b i o l o g i c a l f i l ms y s t e m 【j a p p l e n v i r m i c r o b i 0 1 ，1 9 7 6 ，3 l ：2 8 6 2 9 3 1 7 】l a z a r o v a , v a n d m a n e m ，j b i o f i l mc h a r a c t e r i z a t i o na n da c t i v i t ya n a l y s i si nw a t e ra n d w a s t e w a t e r t r e a t m e n t j 】w a t r e s ，1 9 9 5 ，2 9 ：2 2 2 7 - 2 2 4 5 18 】h a n s - c u r tf l e m m i n g ，j o s tw i n g e n d e r ，t b o m a sg r i e b ea n dc b r i s t i a nm a y e r p h y s i c o c h e m i c a l p r o p e r t i e so fb i o f i l m s 【m i nb i o f i l m s ：r e c e n ta d v a n c e si n t h e i rs t u d ya n dc o n t r o le d i t e db y l v e v a n s h a r w o o da c a d e m i cp u b l i s h e r s 2 0 0 1 ：1 9 3 0 【1 9 c el e s l i eg r a d y , j r g l e nt d a i g g e r p d e n r yc l i mb i o l o g i c a lw a s t e w a t e rt r e a t m e n t m s e c o n de d i t i o n ，r e v i s e da n de x p a n d e d ，p p 5 2 4 【2 0 w a s c h e ，s ，h o m ，h ，h e m p e l ，d c e x a m i n a t i o no fm a s st r a n s f e rp h e n o m e n o ni nb i o f i l m s y s t e m s 【j 】w a ts c it e c h ，2 0 0 0 ，4 1 ( 4 - 5 ) ：3 5 7 3 6 0 2 】h h o r n ，t r n e ua n dm w u l k o w m o d e l l i n gt h es t r u c t u r ea n df u n c t i o no fe x t m c e l l u l a r p o l y m e r i cs u b s t a n c e si nb i o f f i m sw i t hn e wn u m e r i c a lt e c h n i q u e s 【j 】w a ts e it e c h ，4 3 ( 6 ) ：1 2 1 - 1 2 7 6 4 西安建筑科技大学博士论文 2 2 b r u c ee r i t t m a n n a n dp e r r yl m c c a r t y b a s i c so fm i c r o b i o l o g y 【m 】i n ：b r a c ee r i t t m a n na n dp e r r yl m c c a r t y ( e d ) e n v i r o n m e n t a lb i o t e c h n o l o g y ：p r i n c i p l e sa n da p p l i c a t i o n s ， m c g r a w - h i l lc o m p a n i e s ，i n c ，2 0 0 1 ：3 2 5 2 3 】a g j a l t e m a , j l v i n k e ，m c m v a nl o o s d r e c h t , a n dj j h e i j n e n a b r a s i o no f s u s p e n d e db i o f i l m p e l l e t s i n a i r l i f t r e a c t o r s ：i m p o r t a n c e o fs h a p e ，s t r u c t u r e ，a n d p a r t i c l ec o n c e n t r a t i o n j 】 b i o t e c h n o l o g ya n db i o e n g i n e e r i n g , 1 9 9 7 v 0 1 5 3 ：8 8 9 9 【2 4 王荣昌，文湘华，钱易生物膜反应器中好氧颗粒污泥形成机理 j 中国给水排水，2 0 0 4 ， v 0 1 2 0 n 0 3 ：5 - 8 2 5 m o r g e n r o t he ，s h e r d e nt v a i ll o o s d r e c h tmcm ，e ta l a e r o b i cg r a n u l a rs l u d g ei na s e q u e n c i n g b a t c hr e a c t o r j 】w a r r e s ，1 9 9 7 ，3 l ( 1 2 ) ：3 1 9 1 3 1 9 4 2 6 c p l e s l i eg r a d y , j r g l e nt d a i g g e r h e n r yc l i mb i o l o g i c a lw a s t e w a t e rt r e a t m e n t m s e c o n de d i t i o n ，r e v i s e da n de x p a n d e dp p 2 4 2 7 邢来君，李明春，普通真菌学 m 】高等教育出版社，1 9 9 9 2 8 b r u c ee r i t t m a n na n dp e r r yl m c c a r t yb a s i c so f m i c r o b i o l o g y 【m 】i n ：b r u c ee r i t t m a n n a n dp e r r yl m c c a r t y ( e d ) e n v i r o n m e n t a lb i o t e c h n o l o g y ：p r i n c i p l e sa n da p p l i c a t i o n s ，m c g r a w - h i l l c o m p a n