【摘 要】
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生物过滤除臭技术是应用最广泛的除臭技术之一。然而,在生物过滤除臭系统的实际运行过程中,填料生物膜易在进气气流作用下被带出系统形成微生物气溶胶,从而对人体健康和生态环境造成危害。目前,生物过滤除臭系统微生物气溶胶排放与填料生物膜特性间的作用关系及微生物气溶胶排放机制尚不明确。本论文以冲厕污水产生的恶臭气体为对象,研究了不同填料、不同pH的生物过滤除臭系统（即中性海绵、中性陶粒、酸性海绵、酸性陶粒,分
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生物过滤除臭技术是应用最广泛的除臭技术之一。然而,在生物过滤除臭系统的实际运行过程中,填料生物膜易在进气气流作用下被带出系统形成微生物气溶胶,从而对人体健康和生态环境造成危害。目前,生物过滤除臭系统微生物气溶胶排放与填料生物膜特性间的作用关系及微生物气溶胶排放机制尚不明确。本论文以冲厕污水产生的恶臭气体为对象,研究了不同填料、不同pH的生物过滤除臭系统（即中性海绵、中性陶粒、酸性海绵、酸性陶粒,分别对应C1、C2、C3、C4）的运行特性、填料生物膜特征以及微生物气溶胶排放特性。基于填料生物膜的物理、化学及生物特性表征生物膜的脱落、稳定性及生长状况,评估生物膜可气溶胶化水平。研究了系统填料生物膜表面特征与微生物气溶胶排放特性间的相关性,初步阐明了系统微生物气溶胶的排放机制。在稳定运行期,生物过滤除臭系统对恶臭气体中NH3、H2S和VOCs的去除率可分别达99.19%,94.01%和91.65%。N、S在系统生物膜表面的主要存在形式分别为硝酸根和硫酸根离子。在属水平上,填料生物膜表面的优势细菌包括碱铁杆菌属（Ferruginibacter）和脱单生丝微菌属（Hyphomicrobium）等。系统排放的细菌和真菌气溶胶浓度分别为530.04±208.30-2243.82±1142.14 CFU/m~3及5.89±10.20-153.12±219.49 CFU/m~3;系统出气微生物气溶胶中的优势细菌包括鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）、无色杆菌属（Achromobacter）和罗尔斯通氏菌属（Ralstonia）等。利用生物膜表观形貌和脱落效率指标表征系统填料生物膜的脱落特性。当分离时间为60s时,C1、C3生物膜具有较高的分离效率,其在外力作用下较易脱落。利用EPS组成、含量以及ZETA电位指标表征系统填料生物膜的稳定性,当系统EBRT=35s时,C1生物膜的稳定性最好,当系统EBRT=50s时,C2、C3、C4生物膜的稳定性最好。利用填料生物膜质量及表面可培养微生物量确定生物膜的生长状况,各生物膜均具有良好的累积能力和形成速率,并且C1、C3更适合生物膜的附着与微生物的生长。利用气溶胶化指数（Bioserosolization index,BI）评估了生物膜的可气溶胶化水平,C2、C4表面BI指数大于1的细菌属数量多于C1、C3。填料生物膜表面性质能够改变微生物气溶胶的浓度和种群组成。系统出气微生物气溶胶与生物膜表面种群结构存在显著性差异与较强的共现性。具有显著性差异的微生物主要包括鞘胺醇单胞菌属（Sphingomonas）、无色杆菌属（Achromobacter）及碱铁杆菌属（Ferruginibacter）。在Network共现性网络中,度中心性较大（degree centrality=0.8636）的微生物共有13种,包括绿脓杆菌属（Defluviicoccus）,戴尔福特菌属（Delftia）等,与其直接连接的细菌属数量为38。系统出气微生物气溶胶源解析结果表明,系统出气微生物气溶胶的来源为进气和填料生物膜,且源于进气的微生物占比相对较高。
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