復(fù)合菌劑的構(gòu)建及其低溫強(qiáng)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(yùn)行費(fèi)用低等經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，其基質(zhì)、植物與微生物組成的核心系統(tǒng)可以實(shí)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(yīng)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(qiáng)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(yīng)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(fù)合菌劑，通過污染物去除性能的比對(duì)闡述了生

2、物強(qiáng)化在低溫人工濕地中發(fā)揮的功能，采用高通量測(cè)序技術(shù)解析了復(fù)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(fù)篩出兩株低溫有機(jī)物降解菌和一株低溫除磷功能細(xì)菌。將復(fù)篩出的兩類功能菌與實(shí)驗(yàn)室保存的具有脫氮性能的微生物混菌在低溫條件下進(jìn)行復(fù)合菌劑的構(gòu)建，通過搖瓶實(shí)驗(yàn)以及污染物去除效能的比對(duì)確定最佳構(gòu)建比例，即有機(jī)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(shí)驗(yàn)研究了生物強(qiáng)化低溫人工濕地的污水處理效能，分別從啟動(dòng)時(shí)間、水力停留時(shí)間（HRT）和菌劑投加量三個(gè)方面進(jìn)行考察。在低溫人工濕地系統(tǒng)的啟動(dòng)期，當(dāng)HRT為4天且菌液投加量為0.25％系統(tǒng)容積時(shí)，復(fù)合菌劑的投加可以加速反應(yīng)器的啟動(dòng)。固定投加菌液量，改變HRT，當(dāng)縮短HRT至2天并維持菌液投加量為0.25%，實(shí)驗(yàn)組（投加菌劑）出水COD、氨氮、總氮濃度依然可以達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)（《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002）。繼續(xù)縮

4、短HRT至1天，實(shí)驗(yàn)組COD濃度和對(duì)照組COD、氨氮、總氮均難以達(dá)標(biāo)，此時(shí)增大菌劑投加量至0.5%，實(shí)驗(yàn)組的出水COD滿足國家一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，氨氮和總氮達(dá)到國家一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，即：增加復(fù)合菌劑的投加量可以使低溫人工濕地在更高容積負(fù)荷的條件下實(shí)現(xiàn)高效能的污水凈化。
　　基于高通量測(cè)序技術(shù)，考察了復(fù)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(dòng)態(tài)變化，并初步解析了其生物強(qiáng)化的機(jī)制。結(jié)果表明，復(fù)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