植物-活性污泥復(fù)合體系功能特征與穩(wěn)定性評(píng)價(jià).pdf

1、植物-活性污泥復(fù)合系統(tǒng)是耦合了污水生態(tài)處理與傳統(tǒng)活性污泥法的一種環(huán)境友好型污水處理工藝。與傳統(tǒng)活性污泥法相比，復(fù)合系統(tǒng)具有抗沖擊能力強(qiáng)、出水水質(zhì)優(yōu)、對(duì)周邊環(huán)境影響小、景觀性好等優(yōu)點(diǎn)，適用于分散型污水處理。然而，植物與活性污泥法的耦合方式與相互作用較為復(fù)雜，造成復(fù)合系統(tǒng)中污泥性狀、工藝穩(wěn)定性等特征規(guī)律尚不明確。本課題以植物-活性污泥復(fù)合系統(tǒng)為研究對(duì)象，考察植物-活性污泥復(fù)合系統(tǒng)中污泥性狀、植物生理特性及根系微生物分布等特征，并據(jù)此構(gòu)建復(fù)合

2、系統(tǒng)穩(wěn)定與健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，為其工程化應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。
　　復(fù)合系統(tǒng)具有較好的污染物去除能效。植物-SBR與植物-接觸氧化復(fù)合系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行結(jié)果表明，在相同的進(jìn)水容積負(fù)荷下，植物-SBR復(fù)合系統(tǒng)COD、氨氮與總磷的去除效率比傳統(tǒng)SBR系統(tǒng)分別提高2.8％、3.2%與5.7%。植物-接觸氧化復(fù)合系統(tǒng)對(duì)污染物質(zhì)的去除效率也優(yōu)于單獨(dú)接觸氧化系統(tǒng)。
　　在復(fù)合系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行階段，著重研究了植物耦合對(duì)活性污泥性狀的影響特征，包

3、括活性污泥沉降性、脫水性、污泥濃度、粒徑分布、胞外聚合物（EPS）及溶解性微生物產(chǎn)物（SMP）等特性的變化行為。結(jié)果表明，由于植物根系對(duì)活性污泥的吸附作用，復(fù)合系統(tǒng)中的污泥濃度呈先下降后上升的趨勢(shì)，最終穩(wěn)定在4000 mg/L左右。污泥濃度的下降，導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)BOD-污泥負(fù)荷的逐步升高，對(duì)污泥沉降性能造成不利影響。復(fù)合系統(tǒng)中，污泥粒徑d50由79.4μm逐步增大至104.7μm。復(fù)合系統(tǒng)中污泥胞外聚合物（EPS）及溶解性微生物產(chǎn)物（SMP

4、）的含量均呈現(xiàn)出先下降后上升的趨勢(shì)，并最終穩(wěn)定至較低水平，復(fù)合系統(tǒng)內(nèi) EPS中多糖組分一直維持在1 mg/L的較低水平，表明多糖等親水性有機(jī)物可被植物根系微生物優(yōu)先吸附降解，有利于污水的后續(xù)深度處理及回用。
　　研究分析了復(fù)合系統(tǒng)中植物蒸騰速率等生理特性的變化特征，及其與污染物去除能效、處理水量等之間的相關(guān)性與影響機(jī)制。結(jié)果表明，植物的蒸騰作用受光照強(qiáng)度、氣溫及葉片溫度、濕度和氣孔導(dǎo)度等因素影響，進(jìn)而影響其對(duì)氮磷污染物的去除效率。

5、植物蒸騰作用與污染物質(zhì)的去除效率呈顯著正相關(guān)關(guān)系，以除污能力較強(qiáng)的美人蕉為例，其蒸騰速率與污染物去除效果呈現(xiàn)典型正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.9661。通過(guò)高通量測(cè)序的手段，分析了植物根系微生物與活性污泥微生物組分的菌群分布及功能微生物的含量變化。結(jié)果表明，耦合植物后的活性污泥系統(tǒng)中植物根系微生物與懸浮活性污泥形成不同的兩簇。在系統(tǒng)中形成根系微生物、活性污泥、緊密結(jié)合生物膜與動(dòng)態(tài)生物膜的微生物結(jié)構(gòu)，并有利于形成涵蓋后生生物的復(fù)雜微生物體系。