水力停留时间对改良型AAO-MBR工艺处理夏季农村生活污水的影响

水力停留时间(HRT)是影响AAO工艺脱氮除磷效率的重要因素.采用改良型AAO-MBR工艺处理某农村生活污水,考察了夏季时HRT对处理装置出水效果的影响.试验结果表明,该工艺对低浓度农村生活污水中CODCr、氨氮的去除效果较稳定,平均去除率分别为69.50％、98.90％.TN去除率为26.50％～56.60％,随厌氧...     

A/A/O微曝氧化沟工艺提标改造效果分析

采用固定式填料对A/A/O微曝氧化沟工艺进行提标改造，可提升系统的脱氮除磷性能。在生化池固定式填料填充体积比为10%的条件下，出水COD、NH₄⁺-N、TN及TP平均质量浓度分别为28.7、2.42、6.86和0.32 mg/L，满足GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A排放标准，且处理水量提升了17.43%。高通量测序结果表明，提标改造后在门水平优势菌群主要为绿湾菌门(Chloroflexi)、放线菌门(Actinobacteriota)及拟杆菌门(Bacteroidota)，三者相对丰度之和大于60%，且Chloroflexi相对丰度大于30%。在属水平优势菌群为硝化菌属(norank＿f＿Saprospiraceae、Nitrospira、Mycobacterium)、反硝化菌属(Rhodoplanes)及聚磷菌属(Acinetobacter及Tetrasphaera)。固定式填料-泥膜复合A/A/O微曝氧化沟中填料生物膜有利于菌群结构优化和功能微生物的富集。     

中试规模AAO-曝气生物滤池双污泥系统的启动运行

AAO-曝气生物滤池(BAF)是污泥龄差距较大的双污泥系统,可在低C/N条件下实现氮、磷的同步去除。本试验以低碳氮比的城市污水为处理对象,研究了处理量为40~100 m³·d^-1的大型中试级别的AAO-BAF脱氮除磷工艺的启动运行。通过先使AAO和BAF独立运行以分别培养驯化聚磷菌活性污泥和硝化细菌生物膜,待分别观察到AAO出水TP及BAF 出水NH₄⁺-N浓度稳定后,再将两部分连通运行的策略,使得在第58天时系统出水COD、 、TN、TP、浊度、SS分别小于50 mg·L^-1、5 mg·L^-1、15 mg·L^-1、0.5 mg·L^-1、5NTU、10 mg·L^-1,表明该中试系统已成功启动。与小试研究比较发现,分开运行更有利于聚磷菌的培养驯化;BAF中采用自然挂膜法较接种污泥法更方便,但增加了填料挂膜的时间。根据微生物群落多样性分析,发现AAO中的硝化细菌丰度少于3%,而BAF生物膜上的硝化细菌的丰度占到12%以上。本试验可为该工艺的实际工程应用提供一定参考。     

硫酸新霉素废水活性污泥的微生物群落结构解析

对硫酸新霉素废水处理中的好氧、厌氧活性污泥进行16S V3-V4扩增区域的微生物分类测序,采用宏基因组技术解析活性污泥的微生物群落结构。结果表明,从门水平而言,好氧活性污泥中的微生物主要为相对丰度为34.3%的变形菌门和相对丰度为11.5%的拟杆菌门,厌氧活性污泥中的微生物主要为相对丰度为42.7%的厚壁菌门、相对丰度为15.5%的拟杆菌门和相对丰度为10.7%的变形菌门;从属水平而言,好氧活性污泥中高丰度菌属的排序为:Parcubacteria_genera_incertae_sedis硝化螺菌属(Nitrospira,大致与Aquihabitans相当),厌氧活性污泥中高丰度菌属的排序为:芽孢八叠球菌属(Sporosarcina)甲烷丝菌属(Methanothrix)泰氏菌属(Tissierella)嗜碱菌属(Alkaliphilus)副球菌属(Paracoccus)Pusillimonas(大致与Petrimonas相当)Pelolinea;通过PICRUST功能预测分析,推测好氧活性污泥中高丰度微生物的主要功能为硝化作用,厌氧活性污泥中高丰度微生物的主要功能为产甲烷;通过比较分析2种活性污泥微生物群落的主要差异物种,发现好氧活性污泥中高丰度变形菌门可能存在3种变形菌属,分别为α-变形菌、丙型变形菌、β-变形菌,厌氧活性污泥中高丰度厚壁菌门可能存在2种厚壁菌属,分别是芽孢杆菌、梭菌。该研究为活性污泥A/O法处理硫酸新霉素废水奠定了基础。     

三级表面流人工湿地对猪场废水深度净化效果研究

构建三级表面流人工湿地处理低浓度猪场废水并评价其净化效果，同时利用高通量测序技术表征湿地运行前后底泥微生物群落结构变化。低浓度猪场废水中化学需氧量(COD)、总氮(TN)、氨氮(NH₄⁺-N)、总磷(TP)分别为87.7、32.3、29.5、3.3 mg/L，经三级人工湿地处理后出水各指标平均质量浓度分别为20.0、8.7、8.5、0.5 mg/L，即该人工湿地对各指标的去除率分别为77%、73%、71%、84%。表面流人工湿地的运行影响了底泥微生物群落结构，各级人工湿地底泥细菌群落多样性和丰富度均显著高于原始土壤。微生物群落分析表明，酸杆菌门(Acidobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)以及脱硫菌门(Desulfobacterota)是底泥微生物群落的优势门。基于共线网络分析发现，m(COD)/m(P)、m(N)/m(P)以及TP是影响底泥菌群结构的主要环境因素，其对Acidobacteria以及Desulfobacterota有显著影响。     

SBR系统中半短程硝化的调控过程及菌群结构

采用序批式活性污泥法反应器(SBR)处理人工模拟高NH_4~+-N含量废水,研究半短程硝化的调控过程及微生物群落结构变化。结果表明,在NH_4~+-N的质量浓度140 mg/L、低DO含量(质量浓度约1.0 mg/L)和低游离氨(FA)含量(质量浓度约1.6 mg/L)条件下运行28 d后,开始出现NO_2~--N积累现象。提高进水NH_4~+-N的质量浓度至180mg/L后,NO_2~--N积累率上升至85%以上。经144 d的持续调控,出水ρ(NO_2~--N)/ρ(NH_4~+-N)保持在理论值1.32附近。在反应器运行过程中微生物群落多样性逐渐减少,而微生物群落丰富度仅在适应阶段迅速下降。主要功能菌氨氧化菌(AOB)相对丰度由接种时的0.12%上升至实现半短程硝化后的17.97%,其中,优势菌属为Nitrosomonas。而亚硝酸盐氧化菌(NOB)相对丰度最终保持在1.5%左右,说明调控方式可抑制NOB并促进AOB增殖。     

电-生物耦合技术降解中药提取废水及微生物群落分析

通过现场实验采用电-生物耦合技术处理中药提取废水,探究水力停留时间(HRT)和电压对化学需氧量(COD)去除率的影响,通过高通量测序技术分析最佳工况下阴阳极板附近微生物群落结构差异.结果表明,溶解氧(DO)为3.0～4.5 mg/L,在HRT分别为12、24和36 h的动态条件下,电压为10 V,中药提取废水的COD去除率分别为70.78％±2.41％、82.83％±1.76％和92.62％±1.28％;在0、10和27 V的静态条件下,处理24 h的废水COD去除率分别为56.85％、98.97％和33.33％.阴阳极板附近微生物涵盖了29门、54纲、119目、219科和413属,优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、绿弯菌门(Chloroflexi)和Epsilonbacteraeota 5个菌门,在阴阳极板附近菌落相对丰度分别为94.82％和99.53％.属水平上,阴阳极板附近菌属种类和相对丰度差异较大;理研菌属(Rikenellaceae)、Lentimicrobiaceae、球衣菌属(Sphaerotilus)、地杆菌属(Geobacter)和Methyloversatilis等菌属在阴极板附近相对丰度较高;在阳极板相对丰度均小于1％;动胶菌属(Zoogloea)、不动杆菌属(Acinetobacter)、小纺锤状菌属(Fusibacter)等菌属在阳极板附近相对丰度较阴极板附近高.研究表明,与仅在微生物或电化学作用下相比,电-生物耦合技术可有效降解中药提取废水,Zoogloea是阴阳极板菌群中的主要差异微生物.     

厌氧耦联二级缺氧-好氧工艺强化生物脱氮除磷的探究

针对传统A²/O工艺处理低C/N废水过程中氮磷去除不理想的现状，开发了厌氧耦连二级缺氧-好氧工艺(AMAO)强化低C/N生活废水的新工艺。结果表明在低C/N进水中，AMAO工艺能较好去除COD、氨氮和总磷，在稳定时期，出水COD、氨氮和TP的去除效率分别为94.6%～96.2%、94.2%～95.6%和92.1%～93.5%，均高于传统A²/O工艺。多级缺氧好氧交替强化了脱氮除磷微生物代谢。在污泥特征方面，AMAO工艺污泥浓度大致为4.5～4.6 g/L，胞内聚合物聚羟基脂肪酸酯(PHA)的含量大致为5.4～5.6 mmol/g，高于传传统A²/O工艺。微生物群落分析表明AMAO工艺内相对丰度前四的为Proteobacteria(变形菌门)、Bacteroidetes(拟杆菌门)、Nitrospirae(硝化菌门)和Acidobacteria(酸杆菌门)。本研究结果为低C/N生活废水的高效处理提供了一定的技术支撑。     

光照强度对菌藻共生系统处理海产养殖废水的性能影响及微生物群落变化

试验采用悬浮态菌藻共生系统，探究光照强度对菌藻共生系统海产养殖废水处理的性能影响。试验结果表明，当光照强度为4 500 lux时，处理效果最好，COD_Cr去除率为96.87%,TN去除率为95.70%,PO^3-₄-P的去除率为94.34%,磺胺甲恶唑(SMX)的去除率为95.67%。各污染物主要在有光照的条件下被去除，黑暗期间的去除率较低。过高和过低的光照强度均对微藻和细菌的生长代谢产生抑制作用，二者活性和相互作用下降，影响胞外聚合物(EPS)的分泌量。光照强度对菌藻共生系统的微生物群落造成显著差异。过高的光照强度会降低微生物群落的丰富度和多样性，系统中的细菌逐渐转变为耐光性更强的细菌，同时反硝化细菌和SMX降解菌的丰度明显降低，但是会提高抑制藻华的菌属丰度。     

环丙沙星对好氧颗粒污泥同步脱氮除磷的影响

以合成废水为研究对象,在AGS系统中探究了CIP对同步脱氮除磷的影响并揭示作用机制。实验结果表明,低ρ(CIP)对AGS系统营养盐去除影响不明显,而当ρ(CIP)为3.0 mg/L时,AGS系统COD,TN及TP的去除效率分别为71.3±3.2%,72.3±3.6%和74.6±3.1%,显著低于空白组。CIP在AGS系统中的去除主要依赖吸附。CIP降低了AGS系统硝化,反硝化,厌氧释磷及好氧吸磷过程。当ρ(CIP)为3.0 mg/L时,细胞内聚合物聚羟基脂肪酸酯(PHA)最大净增量为0.6±0.05 mg/g,仅为空白组的54.5±1.6%。酶活性分析表明CIP降低与生物脱氮除磷过程相关关键酶的活性。微生物群落结构分析揭示当ρ(CIP)为3.0 mg/L时,生物除磷关键微生物Candidatus_Accumulibacter和Actinobacteria的相对丰度为4.5%和8.4%,生物脱氮微生物Nitrosomonas和Nitrosospira的相对丰度分别为0.21%和0.19%。