復合菌劑的構(gòu)建及其低溫強化人工濕地凈化效能研究.pdf

1、人工濕地作為一種可工程化的污水處理技術(shù)，具有研發(fā)投資少、運行費用低等經(jīng)濟優(yōu)勢，其基質(zhì)、植物與微生物組成的核心系統(tǒng)可以實現(xiàn)污水中碳、氮、磷的同步去除。人工濕地在我國已得到了較為廣泛的應用，但北方地區(qū)冬季寒冷的氣候是限制人工濕地發(fā)展的主要因素。生物強化作為一種可用于提高低溫生化系統(tǒng)污水處理能力的生物技術(shù)，在低溫人工濕地系統(tǒng)中的應用較少且研究不夠深入。本文利用生態(tài)位分離和協(xié)同代謝等原理構(gòu)建了低溫微生物復合菌劑，通過污染物去除性能的比對闡述了生

2、物強化在低溫人工濕地中發(fā)揮的功能，采用高通量測序技術(shù)解析了復合菌劑投加前后系統(tǒng)內(nèi)微生物群落結(jié)構(gòu)與功能間的關(guān)系。
　　以人工濕地土壤樣品作為菌種來源，復篩出兩株低溫有機物降解菌和一株低溫除磷功能細菌。將復篩出的兩類功能菌與實驗室保存的具有脫氮性能的微生物混菌在低溫條件下進行復合菌劑的構(gòu)建，通過搖瓶實驗以及污染物去除效能的比對確定最佳構(gòu)建比例，即有機物降解菌，脫氮功能菌與除磷功能菌的最優(yōu)菌液體積比為10：0.5：0.5。
　　本

3、實驗研究了生物強化低溫人工濕地的污水處理效能，分別從啟動時間、水力停留時間（HRT）和菌劑投加量三個方面進行考察。在低溫人工濕地系統(tǒng)的啟動期，當HRT為4天且菌液投加量為0.25％系統(tǒng)容積時，復合菌劑的投加可以加速反應器的啟動。固定投加菌液量，改變HRT，當縮短HRT至2天并維持菌液投加量為0.25%，實驗組（投加菌劑）出水COD、氨氮、總氮濃度依然可以達到國家排放標準（《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002）。繼續(xù)縮

4、短HRT至1天，實驗組COD濃度和對照組COD、氨氮、總氮均難以達標，此時增大菌劑投加量至0.5%，實驗組的出水COD滿足國家一級B標準，氨氮和總氮達到國家一級A標準，即：增加復合菌劑的投加量可以使低溫人工濕地在更高容積負荷的條件下實現(xiàn)高效能的污水凈化。
　　基于高通量測序技術(shù)，考察了復合菌劑投加前后低溫人工濕地系統(tǒng)內(nèi)微生物群落結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化，并初步解析了其生物強化的機制。結(jié)果表明，復合菌劑的投加提高了低溫人工濕地系統(tǒng)內(nèi)的功能菌群