溫度對污水生物除磷效果及功能微生物富集的影響.pdf

1、由于北方地區(qū)的四季溫度變化較大，溫差明顯，溫度的變化影響著生物除磷污水處理廠對磷酸鹽的處理效果。在四季交替的過程中，污水的溫度變化較大，這直接作用于污水中起具有除磷能力的功能微生物。因此，研究溫度對生物除磷反應(yīng)器處理效果的影響非常重要。前人對生物除磷系統(tǒng)中溫度的研究數(shù)量較少，而且都考察恒溫對反應(yīng)器處理效果的影響，對于溫度變化對反應(yīng)器處理效果和功能微生物種群的影響的研究較少。
　　為了考察溫度對污水生物除磷反應(yīng)器處理效果的影響，并考

2、察溫度變化對功能微生物的定向富集作用，本課題運行了3個生物除磷SBR反應(yīng)器（3個反應(yīng)器的初始溫度分別為：8℃、15℃和25℃），SBR8和SBR15平行進行溫度變化（由初始溫度提高到25℃，保持8天，第9天時溫度降低到初始溫度），而SBR25保持恒溫25℃作為對比反應(yīng)器。跟蹤考察了溫度變化過程中反應(yīng)器的處理效果與功能微生物的群落形態(tài)與數(shù)量變化，并通過溫度變化在反應(yīng)器中富集生物除磷功能微生物。結(jié)合作者發(fā)明的厭氧-好氧兩相轉(zhuǎn)化法分菌方法與分

3、菌培養(yǎng)基，從兩個變溫反應(yīng)器中分離出純菌株，并考察溫度變化對功能微生物的定向富集作用。
　　實驗研究了溫度變化對反應(yīng)器處理效果的影響。結(jié)果顯示，溫度變化對初始溫度分別為8℃和15℃的生物除磷SBR反應(yīng)器的COD去除效果影響較小。經(jīng)過溫度變化之后，SBR8和SBR15的磷酸鹽去除效果都有提高。但SBR8（初始溫度8℃）的磷酸鹽去除效果不穩(wěn)定；而SBR15（初始溫度15℃）的磷酸鹽去除效果的提高率高且運行穩(wěn)定。溫度變化對兩個反應(yīng)器的動力

4、學(xué)參數(shù)有較大提高。溫度變化之后，SBR8和SBR15的厭氧乙酸吸收速率、厭氧磷酸釋放速率和好氧磷酸吸收速率都較溫度變化之前提高了。
　　由于應(yīng)用他人經(jīng)驗進行熒光原位雜交無法得到結(jié)果，因此實驗中針對生物除磷反應(yīng)器中活性污泥的特性，優(yōu)化了三色熒光原位雜交的實驗器材與實驗條件。經(jīng)過優(yōu)化后的三色熒光原位雜交結(jié)果良好。
　　溫度變化對反應(yīng)器中污泥中功能微生物的含量與比例影響不同。在長期高溫條件下，聚磷菌增殖速度較低；而在溫度較低的情況

5、下（不大于15℃），聚磷菌的增殖速度大于另外兩種聚糖菌。聚磷菌受溫度影響較大，溫差大于15℃的溫度突增和驟降都會降低聚磷菌在污泥中的比重。Alphaproteobacteria聚糖菌在低溫與高溫條件下競爭力比較低，它的適宜生存溫度范圍在15℃左右。Gammaproteobacteria聚糖菌的適宜生存溫度比較寬。實驗中發(fā)現(xiàn)了聚磷菌在溫度突變中出現(xiàn)了四聚體形態(tài)。這些四聚體形態(tài)在溫度升高時出現(xiàn)，并在溫度降低時逐漸消失。這可能是聚磷菌新陳代謝

6、的變化導(dǎo)致的。
　　實驗發(fā)明了厭氧-好氧兩相轉(zhuǎn)化法來篩選聚磷菌和檢測純菌株。從SBR8和SBR15中篩選出33株純菌株。其中，高效除磷菌有13株，占篩菌總數(shù)的39.4％，比例比較高。且菌株的除磷能力較高，每細(xì)胞吸磷量均大于4.0×10-11mgPcell-1，最大磷酸鹽吸收速率最高達到14.05×10-11mgPcell-1h-1。厭氧-好氧兩相轉(zhuǎn)化法篩菌針對性強、雜菌少、高效除磷菌多、除磷能力高，但是篩得的菌株種類較少，因此，仍

7、需要繼續(xù)改進提高。
　　在篩選出來的13株高效除磷菌株中，有11株高效菌株來自SBR15，所以在SBR15（初始溫度15℃）中更容易富集到具有高效除磷能力的功能微生物。其中Pseudomonas sp.除磷能力強，數(shù)量多。經(jīng)過馴化之后，Acinetobacter sp.雖然除磷能力較低，但也可以吸收磷酸鹽。實驗中還發(fā)現(xiàn)了有除磷能力的Delftia sp.、Stenotrophomonas sp.和Brevibacillus sp.