蚯蚓對剩余活性污泥酸堿緩沖容量及氨氧化進(jìn)程的影響.pdf

1、城鎮(zhèn)剩余活性污泥是污水處理的必然產(chǎn)物，其豐富的有機(jī)質(zhì)含量，較高的氮磷及腐殖酸含量都是污水污泥成為土壤改良劑和肥料的天然前提。但污泥本身極易腐敗發(fā)臭，尤其處于厭氧狀態(tài)下有機(jī)成分分解產(chǎn)生大量氨氣、硫醇和硫化氫等有害惡臭氣體，由此引發(fā)的二次污染問題日益突出。
　　蚯蚓堆肥是一種從各方面來看都很具有吸引力的污泥處理方式，經(jīng)蚯蚓堆肥穩(wěn)定的剩余活性污泥不再發(fā)臭，同時具有吸附臭氣的能力。雖然蚯蚓堆肥是蚯蚓和微生物共同作用的過程，但作為有機(jī)質(zhì)降解

2、的主力軍，微生物受多種因素影響，包括堆肥方式、環(huán)境因素和通氧條件等。保持剩余活性污泥環(huán)境的相對穩(wěn)定其中一個重要的因素就是保證酸堿產(chǎn)生和消耗的平衡，而污泥較低的碳氮比使得有機(jī)氮礦化成為能夠劇烈影響污泥酸堿環(huán)境的因素。本文從酸堿緩沖容量、有機(jī)氮礦化和氨氧化種群結(jié)構(gòu)等角度出發(fā)，運用理化指標(biāo)和變性梯度凝膠電泳（PCR-DGGE）技術(shù)，旨在理解蚯蚓堆肥過程中酸堿環(huán)境的變化及其影響因素，探索影響污泥氨氧化強(qiáng)度和進(jìn)程的關(guān)鍵因素。主要研究成果如下：

3、r>　?。?）選取蘭州七里河安寧污水處理廠的污泥樣品作為研究對象，造粒后進(jìn)行蚯蚓堆肥并設(shè)置對照組，堆肥中前期污泥酸堿環(huán)境由有機(jī)碳降解產(chǎn)酸控制，后期有機(jī)氮氨化、硝化及反硝化等過程的進(jìn)行伴隨大量弱酸弱堿的產(chǎn)生和消耗，提高了堆肥的酸堿緩沖容量，污泥的酸堿環(huán)境由于有較大的緩沖能力其pH波動并不劇烈。其次蚯蚓促使污泥提前氨化，提高硝化強(qiáng)度，促進(jìn)基質(zhì)中弱酸弱堿的產(chǎn)生進(jìn)而提高酸堿緩沖容量。最后，蚯蚓處理組pH波動幅度小于對照組，ABC、ALBC和pH

4、BC在全處理過程中高于對照組，其較為穩(wěn)定的pH值和較高的酸堿緩沖容量是相匹配的；蚯蚓處理改變了氨氧化細(xì)菌的群落結(jié)構(gòu)，增加了氨氧化細(xì)菌的多樣性，同時接種蚯蚓能夠顯著提高污泥微環(huán)境酸堿穩(wěn)定性，利于微生物活性高效發(fā)揮。
　　（2）在研究環(huán)境溫度對蚯蚓堆肥的影響時發(fā)現(xiàn)堆肥溫度從15℃提高到25℃不影響其氨氧化進(jìn)程，但提高溫度能大幅強(qiáng)化有機(jī)氮礦化程度，且強(qiáng)化的程度與溫度正相關(guān)。其次，在蚯蚓在適應(yīng)的溫度范圍內(nèi)，提高堆置溫度能能夠強(qiáng)化蚯蚓對pH

5、的影響。堆肥結(jié)束時 pHBC、ABC、ALBC均較高，提高溫度同時提前了 ABC的轉(zhuǎn)折點，提前的時間正比于溫度提高的度數(shù)。溫度通過控制氨化進(jìn)程和硝化強(qiáng)度提高了 ABC、ALBC及pHBC。另外，在較高溫度下（25℃）進(jìn)行蚯蚓堆肥能夠顯著提高堆肥產(chǎn)物的酸堿環(huán)境穩(wěn)定性，改善堆肥的質(zhì)地。
　?。?）探究影響污泥氨氧化進(jìn)程的影響因素時發(fā)現(xiàn)，造粒污泥初始有機(jī)質(zhì)含量、環(huán)境溫度、造粒污泥的粒徑和添加蚯蚓均可以對其氨氧化進(jìn)程產(chǎn)生顯著影響。造粒污泥