不同形态厌氧氨氧化菌处理磁分离出水脱氮性能及微生物群落结构变化分析

采用两种不同形态（固定生物膜和颗粒态）的厌氧氨氧化菌（AnAOB）,考察了其对磁分离出水的脱氮性能、氮负荷的差异,同时从分子生物学的角度分析了微生物群落结构的变化.结果表明：采用自模拟污水,35℃恒温、不同水力停留时间（HRT）条件下,两个反应器对NH₄⁺-N和NO₂^--N的去除率均大于90%.此外,反应器内的微生物群落结构也发生改变,固定生物膜和颗粒反应器中Candidatus Kuenenia菌属消失,Candidatus_Brocadia、Candidatus_Jettenia成为体系厌氧氨氧化优势菌属,相对丰度分别上升至0.89%、0.63%（固定生物膜）和8.79%、2.92%（颗粒）.采用磁分离出水,随着HRT的降低,两种形态的厌氧氨氧化菌对NH₄⁺-N和NO₂^--N去除率均在80%以上.反应器中厌氧氨氧化菌Candidatus_Brocadia、Candidatus_Jettenia的相对丰度明显下降,最终稳定维持在0.7%左右,并伴随异养菌的出现.     

SBR系统在低浓度污水条件下培养的好氧颗粒污泥特性及微生物分析

分别采用两段式装置（升流式水解酸化池+SBR（R1））和一段式SBR（R2及R3）小试装置,处理实际污水（R1及R2）及人工配水（R3）,考察了不同水源对好氧颗粒污泥的粒径分布、沉降性能以及微生物群落的影响。结果显示,大多数颗粒的粒径均集中在0.12~0.3 mm之间,在R1、R2及R3中的占比分别为32.78%、38.61%和50.28%。当粒径介于0.3~0.5 mm、大于0.5 mm时,R1与R2中的颗粒分配均显著高于R3中的颗粒分配。结果表明,低浓度人工配水(COD均值480 mg·L-1)易形成中等粒径的颗粒,而低浓度实际污水(COD均值173 mg·L-1)更易形成较大的颗粒。当体积交换比从90%降为50%,R1和R3的 SVI30/SVI5维持在0.85以上,R2的SVI30/SVI5出现下降的趋势,这可能是进水中较高的悬浮颗粒引起的污泥轻微膨胀所致。3个主反应器取污泥（分别记S1、S2及S3）进行高通量分析,氨氧化菌Nitrosomonas、 氨氧化古菌Nitrososphaera、 反硝化聚磷菌 Dechloromonas等脱氮除磷优势菌属在S1、S2中的相对比例明显高于在S3中的相对比例。 丝状菌方面,在有机负荷率（OLR）较低条件（0.91 kg· (m3·d)-1）下,有利于Aquaspirillum、Enhydrobacter的生长,而较高的OLR（>0.91 kg· (m3·d)-1）有利于Acinetobacter的生长。污水中多种类的有机物,不仅有利于形成致密的胞外聚合物,而且可提高脱氮除磷优势菌属在颗粒污泥中的相对比例。     

SPE-GC-MS/SIM测定水节霉发生地河水中半挥发性有机物

为测定水节霉发生地河水中ρ(SVOCs)(SVOCs为半挥发性有机物),比较了LLE(液液萃取)和SPE(固相萃取)前处理法提取加标空白水样中ρ(SVOCs)的GC-MS/SIM测定结果,确定并采用重现性好的SPE-GC-MS/SIM法测定了水节霉发生地河水中的ρ(SVOCs). 结果表明,LLE和SPE法对SVOCs的加标回收率分别为41.8%~121.5%和31.5%~124.4%,相对标准偏差分别为6.0%~18.0%和0.9%~14.5%,二者回收率相差不大,但SPE法的相对标准偏差小于LLE法,SPE法重现性较好,因此采用SPE-GC-MS/SIM法测定2011年2月水节霉发生地河水中的ρ(SVOCs),共检出29种SVOCs,其中ρ(邻苯二甲酸二乙酯)、ρ(∑PAHs)、ρ(硝基苯)、ρ(1,2-二氯苯)和ρ(1,4-二氯苯)分别为1 020.59、532.14、43.39、38.52和19.57 ng/L,均未超出GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》相关限值,表明水节霉发生地未发生SVOCs污染.      

温度对城市污水厂尾水反硝化MBBR深度脱氮的影响

为解决城市污水厂尾水再生利用时ρ(TN)高的问题,采用反硝化MBBR(移动床生物膜反应器)对城市污水厂尾水进行反硝化脱氮,并重点研究不同温度下分别以聚乙烯和聚丙烯为填料的反硝化MBBR的运行效果. 结果表明:在HRT(水力停留时间)为12 h、温度分别为13、19、25和30 ℃时,NO₃--N去除率和反硝化能力变化不大,聚乙烯和聚丙烯反硝化MBBR的NO₃--N去除率分别为80.1%～85.0%和78.2%～84.0%,二者的反硝化能力分别为6.7～7.1和6.5～7.0 mg/(L·h);较长的HRT弥补了低温时反硝化速率低的不足;随温度增加,生物量逐渐增加,但COD_Cr和DOM(溶解性有机物)的去除率变化不明显. 三维荧光图谱表明,出水中主要的DOM(溶解性有机质)为类色氨酸和类富里酸,聚乙烯和聚丙烯反硝化MBBR对DOM总荧光强度的去除率分别为47.6%～52.5%和24.1%～35.8%. 填料上的微生物以杆菌、丝状菌和球菌为主. 综合考虑脱氮效能和有机物污染物去除效能,聚乙烯和聚丙烯反硝化MBBR深度脱氮的最佳温度均为25 ℃.      

添加反硝化菌群的A2/O反硝化除磷低碳工艺启动

为探究反硝化除磷低碳工艺的实际效果,采用序批式反应器(SBR)根据底物反应速率来调节底物的流加速率,并以温度(20±2) °C、pH(7.5±0.2)和溶解氧(DO)为0的反应条件富集反硝化菌群。得到可同时利用亚硝酸盐和硝酸盐为电子受体的反硝化菌群,将其添加至厌氧-缺氧-好氧(A²/O)工艺中,以刺激反硝化细菌在反应器中发挥生物除磷功能,并开展工艺启动研究。结果表明：在加入反硝化菌群后,A²/O工艺发生了明显的反硝化除磷反应,且系统运行稳定;反硝化除磷途径的TP去除负荷均值约为0.014 8 kg·(m³·d)⁻¹;厌氧出水TP平均值为11.95 mg·L⁻¹,且缺氧吸磷量与好氧吸磷量的平均比率约为2.40,即平均反硝化除磷率高达73.34%。这表明在单污泥A²/O工艺中成功实现了反硝化除磷的启动,从而证明了反硝化菌群的生物强化作用,其中的反硝化除磷功能菌群的相对优势菌属包括Dechloromonas、Rhodobacter、Thermomonas等。本研究可为探索基于传统活性污泥系统的低碳生物脱氮除磷工艺,并更好地利用反硝化除磷菌(DPAOs)提供了案例参考。