好氧-沉淀-厭氧(OSA)污泥減量化處理工藝及微生物群落特征研究.pdf

1、活性污泥法是目前世界上應(yīng)用最為廣泛的污水生物處理技術(shù)，但是該法在凈化污水的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的剩余污泥。而采用填埋和焚燒等方法處置剩余污泥會(huì)引起二次污染問(wèn)題。所以，解決這個(gè)問(wèn)題的根本途徑不是在污泥大量產(chǎn)生后進(jìn)行處理，而應(yīng)從源頭治理的思想出發(fā)，在處理過(guò)程中最大限度的降低污泥產(chǎn)生，即采用各種污泥減量化的技術(shù)就應(yīng)運(yùn)而生。
　　 基于SBR工藝的好氧-沉淀-厭氧(OSA)工藝具有很好的污泥減量化效果。本課題在考察傳統(tǒng)OSA工藝污泥減量化基礎(chǔ)

2、上，進(jìn)一步改進(jìn)OSA工藝的運(yùn)行參數(shù)，以期達(dá)到更好的污泥減量化效果。通過(guò)交替回流厭氧段的污泥和靜沉上清液的方式，減少回流至好氧段的污泥，增加在厭氧段消解的污泥，以達(dá)到進(jìn)一步污泥減量的目的。研究表明，較之傳統(tǒng)OSA工藝，改良OSA工藝表觀污泥產(chǎn)率能減少46.3％。結(jié)合工藝出水累積SS的情況，改良OSA工藝能達(dá)到11.8％的實(shí)際污泥減量效果。
　　 兩套對(duì)比OSA工藝的出水COD、金屬、N素、P素等沒(méi)有明顯差別。6種常見(jiàn)金屬在厭氧環(huán)境

3、中均有釋放作用，表明厭氧條件下，污泥出現(xiàn)死亡溶胞現(xiàn)象且胞外聚合物釋放機(jī)制對(duì)污泥減量有一定貢獻(xiàn)作用。改良OSA工藝厭氧污泥的溶解性各種金屬平均含量均高于傳統(tǒng)OSA厭氧污泥，表明前者厭氧對(duì)用金屬的釋放作用更明顯。兩系統(tǒng)厭氧反應(yīng)器對(duì)污泥總COD消解分別為34％和36％，厭氧總COD的消解，引起污泥產(chǎn)率下降，污泥實(shí)現(xiàn)減量。通過(guò)污泥相的鏡檢發(fā)現(xiàn)，好氧污泥中原生、后生動(dòng)物物種較為單一，且數(shù)量不多，表明了高級(jí)生物捕食細(xì)菌不是導(dǎo)致污泥減量的原因。

4、>　　 為進(jìn)一步研究污泥減量化的機(jī)理，采用PCR-TGGE(聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-溫度梯度凝膠電泳)技術(shù)研究傳統(tǒng)OSA和改良OSA工藝的污泥微生物多樣性結(jié)構(gòu)的變化。研究表明，從縱向看，隨著系統(tǒng)模型的建立、運(yùn)行到穩(wěn)定，活性污泥微生物多樣性呈現(xiàn)一定的變化趨勢(shì)，最后趨于穩(wěn)定；在橫向上，兩套工藝的好氧和厭氧污泥細(xì)菌種群多樣性結(jié)構(gòu)也存在著差別，兩OSA系統(tǒng)均穩(wěn)定后，好氧污泥細(xì)菌種群結(jié)構(gòu)相似度為80％，由于出現(xiàn)這種差異性，提出了污泥減量的優(yōu)勢(shì)菌理論猜想

5、。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)TGGE基因圖譜特異性條帶進(jìn)行切割、純化、PCR擴(kuò)增和測(cè)序得到特異菌的序列結(jié)構(gòu)，為進(jìn)一步分析活性污泥細(xì)菌功能奠定必要的基礎(chǔ)。
　　 本課題還結(jié)合環(huán)境基因組技術(shù)，通過(guò)測(cè)序分別鑒定出OSA工藝的好氧和厭氧污泥功能細(xì)菌，可以微觀精確地分析活性污泥功能菌的結(jié)構(gòu)。此外，在正式實(shí)驗(yàn)開始前，做了大量的基礎(chǔ)研究性工作：通過(guò)比較不同活性污泥基因組提取方法對(duì)TGGE基因圖譜的影響，以獲得一種既高效、快速又具有很好代表的活性污泥D