復(fù)合人工濕地生物脫氮途徑的研究.pdf

1、2015年國(guó)務(wù)院出臺(tái)《水十條》，明確指出到2020年，全國(guó)城市污水處理率達(dá)到95％，縣城污水處理率達(dá)到85%（“十三五”要求縣城達(dá)到90%；建制鎮(zhèn)達(dá)到70%），所有縣城和重點(diǎn)鎮(zhèn)具備污水收集處理能力；全國(guó)水環(huán)境質(zhì)量得到階段性改善，污染嚴(yán)重水體較大幅度減少。而目前我國(guó)縣城污水處理率約為80%，建制鎮(zhèn)不到30%，村莊的污水處理率只有8%；全國(guó)116個(gè)主要湖泊處于富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的有90個(gè)；736座主要水庫(kù)處于富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的有259個(gè)。有研究顯示水華爆

2、發(fā)地往往處于污水收集處理不完善的城鎮(zhèn)和農(nóng)村，在解決此類(lèi)地區(qū)水環(huán)境問(wèn)題時(shí)，要盡可能選擇投資省，工藝流程簡(jiǎn)單、維護(hù)需求少、運(yùn)行費(fèi)用低的處理技術(shù)。本文以“豎向折流+側(cè)向潛流”復(fù)合型人工濕地污水廠為依托，分析污水廠污染物季節(jié)性變化規(guī)律，側(cè)向潛流濕地內(nèi)部溶解氧與氮素污染物變化規(guī)律，利用高通量測(cè)序探索微生物菌群結(jié)構(gòu)。由于重慶夏季長(zhǎng)，春秋兩季短，故論文直接考慮用溫度劃分季節(jié)。首先分析整個(gè)研究期間的溫度變化規(guī)律，將月平均氣溫高于25℃的劃為夏季，月平均

3、氣溫介于15℃~25℃劃為溫季，月平均氣溫低于15℃的劃為冬季，以此展開(kāi)對(duì)本污水廠污染物季節(jié)變化規(guī)律的研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：①研究期間復(fù)合型人工濕地污水廠對(duì)污染物的去除效果良好，夏季出水水質(zhì)優(yōu)于其他季節(jié)；夏季、溫季和冬季的pH值差異很小，均處于7.0～8.0之間；各季節(jié)側(cè)向潛流濕地都是污染物的主要去除單元，在污水流經(jīng)側(cè)向潛流濕地后硝氮會(huì)出現(xiàn)了較為明顯的累積現(xiàn)象；污水廠出水SS和COD濃度值滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)

4、準(zhǔn)》（GB18918-2002）的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，出水TN和氨氮濃度值滿足一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，TP處理效果較差，出水僅滿足二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。②通過(guò)對(duì)側(cè)向潛流濕地DO和ORP值的分析，發(fā)現(xiàn)側(cè)向潛流濕地處于好氧、缺氧、厭氧交替狀態(tài)；以COD值代替BOD，分析側(cè)向潛流濕地內(nèi)去除的COD與去除的TN比例，夏季約為1.91:1，溫季約為1.94:1，冬季約為2.12:1；與傳統(tǒng)硝化反硝化理論C/N的值2.86:1相比要低，推測(cè)本側(cè)向潛流濕地內(nèi)可能發(fā)生了厭氧氨氧化反應(yīng)

5、，并且夏季這種反應(yīng)更為明顯。③高通量測(cè)序結(jié)果顯示本側(cè)向潛流濕地中優(yōu)勢(shì)菌種依次為 Anaerolineaceae（厭氧繩菌綱），Thiobacillus（硫桿菌），Nitrospira（硝化螺菌屬）、Comamonadaceae（從毛單胞菌科）， Xanthomonadales（黃單胞菌目）， Holophagaceae。其中Anaerolineaceae證明在產(chǎn)甲烷生物系統(tǒng)中，能降解碳水化合物和其他細(xì)胞材料；Thiobacillus、N

6、itrospira與生物脫氮有關(guān)；大部分Comamonadaceae能去除酚類(lèi)、類(lèi)固醇等污染物質(zhì)。④所有基因序列與生物脫氮有關(guān)的占24%，優(yōu)勢(shì)菌種為T(mén)hiobacillus；此外還檢測(cè)出兩種厭氧氨氧化細(xì)菌，一個(gè)與Candidatus Anammoxoglobus propionicus同源性達(dá)100%，另一個(gè)與Candidatus Brocadia fulgida同源性達(dá)99%；并推測(cè)本側(cè)向潛流濕地中傳統(tǒng)生物脫氮細(xì)菌與厭氧氨氧化細(xì)菌存在