SBR運(yùn)行條件及微生物多樣性變化研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，生活污水帶來的環(huán)境污染比重逐漸加重，城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，農(nóng)村人口越來越向城鎮(zhèn)集中，使得規(guī)模較小而相對(duì)集中的污水排放成為鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)的污水排放方式之一。序批式活性污泥法（SBR）具有工藝流程簡單、造價(jià)低、出水水質(zhì)好的優(yōu)點(diǎn)，適合中小城鎮(zhèn)污水處理廠，因此SBR工藝成為中小型污水處理廠的首選。本研究主要是探究SBR法處理生活污水過程中的運(yùn)行條件對(duì)脫氮除磷效果的影響和微生物多樣性變化，為SBR處理生活污水的應(yīng)用提供理論支持。本文討論

2、了不同運(yùn)行條件下，SBR系統(tǒng)各階段最優(yōu)運(yùn)行組合模式；研究了不同溫度、TOC/N和碳源種類條件下，SBR系統(tǒng)污水處理效果的變化；通過改變SBR系統(tǒng)運(yùn)行模式，用高通量技術(shù)探究不同運(yùn)行條件下微生物多樣性變化。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴污水處理過程中進(jìn)水TOC/N不同對(duì)污染物去除效果會(huì)產(chǎn)生影響。當(dāng)進(jìn)水TOC/N超過4:1，系統(tǒng)中好氧階段溶解氧含量顯著降低，導(dǎo)致氨氮硝化率降低，影響整個(gè)脫氮過程。當(dāng)TOC/N為2:1和4:1時(shí)，氨氮去除率較

3、高，達(dá)到了62.7％。⑵溫度是SBR工藝中非常重要的一個(gè)影響因素，當(dāng)SBR系統(tǒng)溫度分別為25℃、20℃和15℃時(shí)對(duì)于COD的去除率分別為91.5%、90.1%和80.4%，總氮去除率分別為64%、28.9%和8.9%，TP去除率為54%、40%和10%。⑶反硝化過程中分別以甲醇、乙醇、葡萄糖、檸檬酸鈉和可溶性淀粉作為有機(jī)碳源，結(jié)果表明微生物利用不同種類碳源進(jìn)行反硝化，反硝化速率具有明顯差異。以醋酸鈉作為碳源，反硝化速率為1.42mg/(

4、gMLSS· h)，以葡萄糖作為碳源反硝化速率為0.26mg/(gMLSS·h)，醋酸鈉作為碳源的反硝化速率是以葡萄糖作為碳源的5.5倍。⑷不同運(yùn)行模式下微生物種群結(jié)構(gòu)多樣性差異不大，但是微生物豐度差異較大。不同運(yùn)行模式下Proteobacteria（變形菌門）一直是優(yōu)勢種群，Bacteroidetes（擬桿菌門）作為次優(yōu)勢種群存在。在所有活性污泥樣品中除Proteobacteria和Bacteroidetes外Chloroflexi（

5、綠彎菌門）、Planctomycetes（浮霉菌門）也是優(yōu)勢度比較大的兩個(gè)菌群。⑸不同運(yùn)行條件下脫氮微生物豐度具有顯著變化，而且多樣性也產(chǎn)生了一定程度的變化。SBR工藝脫氮過程中亞硝化細(xì)菌和厭氧氨氧化細(xì)菌、厭氧反硝化細(xì)菌和好氧反硝化細(xì)菌同時(shí)存在。但是厭氧氨氧化細(xì)菌由于生長條件苛刻，含量較低，含量最高時(shí)僅占亞硝化細(xì)菌總量的2.4%。SBR系統(tǒng)中好氧反硝化細(xì)菌含量很高，在8、9、10號(hào)樣品中好氧反硝化細(xì)菌含量顯著超過了厭氧反硝化細(xì)菌含量，好

6、氧反硝化細(xì)菌與厭氧反硝化細(xì)菌相對(duì)比例分別為1.5:1，2.1:1和2.3:1，不同運(yùn)行模式下好氧反硝化細(xì)菌與厭氧反硝化細(xì)菌比例的變化為好氧條件下的同步硝化-反硝化過程的實(shí)現(xiàn)提供了支持，使SBR工藝有效提高脫氮效率，縮短反應(yīng)進(jìn)程更加容易實(shí)現(xiàn)；脫氮過程中第1、4和6運(yùn)行模式下好氧時(shí)間只有3h，硝酸鹽積累量較低，硝酸鹽平均積累量12.2mg/L，雖然反硝化細(xì)菌含量差異較大，但是總氮去除率均較低，總氮平均去除率為29%；第2、3、5、8、9和1