SBR運行條件及微生物多樣性變化研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，生活污水帶來的環(huán)境污染比重逐漸加重，城鎮(zhèn)化進程的加快，農(nóng)村人口越來越向城鎮(zhèn)集中，使得規(guī)模較小而相對集中的污水排放成為鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)的污水排放方式之一。序批式活性污泥法（SBR）具有工藝流程簡單、造價低、出水水質(zhì)好的優(yōu)點，適合中小城鎮(zhèn)污水處理廠，因此SBR工藝成為中小型污水處理廠的首選。本研究主要是探究SBR法處理生活污水過程中的運行條件對脫氮除磷效果的影響和微生物多樣性變化，為SBR處理生活污水的應(yīng)用提供理論支持。本文討論

2、了不同運行條件下，SBR系統(tǒng)各階段最優(yōu)運行組合模式；研究了不同溫度、TOC/N和碳源種類條件下，SBR系統(tǒng)污水處理效果的變化；通過改變SBR系統(tǒng)運行模式，用高通量技術(shù)探究不同運行條件下微生物多樣性變化。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴污水處理過程中進水TOC/N不同對污染物去除效果會產(chǎn)生影響。當(dāng)進水TOC/N超過4:1，系統(tǒng)中好氧階段溶解氧含量顯著降低，導(dǎo)致氨氮硝化率降低，影響整個脫氮過程。當(dāng)TOC/N為2:1和4:1時，氨氮去除率較

3、高，達到了62.7％。⑵溫度是SBR工藝中非常重要的一個影響因素，當(dāng)SBR系統(tǒng)溫度分別為25℃、20℃和15℃時對于COD的去除率分別為91.5%、90.1%和80.4%，總氮去除率分別為64%、28.9%和8.9%，TP去除率為54%、40%和10%。⑶反硝化過程中分別以甲醇、乙醇、葡萄糖、檸檬酸鈉和可溶性淀粉作為有機碳源，結(jié)果表明微生物利用不同種類碳源進行反硝化，反硝化速率具有明顯差異。以醋酸鈉作為碳源，反硝化速率為1.42mg/(

4、gMLSS· h)，以葡萄糖作為碳源反硝化速率為0.26mg/(gMLSS·h)，醋酸鈉作為碳源的反硝化速率是以葡萄糖作為碳源的5.5倍。⑷不同運行模式下微生物種群結(jié)構(gòu)多樣性差異不大，但是微生物豐度差異較大。不同運行模式下Proteobacteria（變形菌門）一直是優(yōu)勢種群，Bacteroidetes（擬桿菌門）作為次優(yōu)勢種群存在。在所有活性污泥樣品中除Proteobacteria和Bacteroidetes外Chloroflexi（

5、綠彎菌門）、Planctomycetes（浮霉菌門）也是優(yōu)勢度比較大的兩個菌群。⑸不同運行條件下脫氮微生物豐度具有顯著變化，而且多樣性也產(chǎn)生了一定程度的變化。SBR工藝脫氮過程中亞硝化細菌和厭氧氨氧化細菌、厭氧反硝化細菌和好氧反硝化細菌同時存在。但是厭氧氨氧化細菌由于生長條件苛刻，含量較低，含量最高時僅占亞硝化細菌總量的2.4%。SBR系統(tǒng)中好氧反硝化細菌含量很高，在8、9、10號樣品中好氧反硝化細菌含量顯著超過了厭氧反硝化細菌含量，好

6、氧反硝化細菌與厭氧反硝化細菌相對比例分別為1.5:1，2.1:1和2.3:1，不同運行模式下好氧反硝化細菌與厭氧反硝化細菌比例的變化為好氧條件下的同步硝化-反硝化過程的實現(xiàn)提供了支持，使SBR工藝有效提高脫氮效率，縮短反應(yīng)進程更加容易實現(xiàn)；脫氮過程中第1、4和6運行模式下好氧時間只有3h，硝酸鹽積累量較低，硝酸鹽平均積累量12.2mg/L，雖然反硝化細菌含量差異較大，但是總氮去除率均較低，總氮平均去除率為29%；第2、3、5、8、9和1