连续流双污泥同步除磷脱氮系统的微生物学研究

目的考察双污泥同步除磷脱氮系统稳定期的主要微生物种类、数量和特性.方法利用电镜、特殊染色法、平板分离技术和一系列的生化试验对系统内硝化池、缺氧池内的微生物进行了观察和分离鉴定.结果硝化菌总数为9.5×106cfu/mL,共分离出5株硝化菌;反硝化菌总数为4.5×105cfu/mL,共分离出5株反硝化菌,通过吸磷试验发现,肠杆菌科的两株菌(LB3和LB5)和假单胞菌属的菌株(LB4)的吸磷能力较强20h后的吸磷量达到了3.32mg/L、4.64mg/L和2.74mg/L,弧菌科的菌株(LB2)和气单胞菌属的菌株(LB8)的吸磷能力较弱,20h后的吸磷量仅为1mg/L和1.24mg/L.结论反硝化聚磷污泥和普通好氧聚磷污泥在性状上极为相似,内源物质PHB和聚磷有着相同的变化规律;硝化池内填料表面形成了稳定的生物膜,硝化细菌成为优势菌群;分离得到的5株反硝化菌可认为是反硝化聚磷菌.     

反硝化聚磷菌株分离筛选方法的研究

为建立一种快速、有效的反硝化聚磷菌菌种分离筛选方法,将吸磷试验、硝酸盐还原产气试验及异染颗粒和PHB颗粒染色辅助检验组合为一种新的筛选手段,并筛选出四株高效反硝化聚磷菌H 16,H 19,H 24和Xg.经鉴定,前三者属于假单胞菌属(Pseudomonas),后者属于肠杆菌属(Enterobacter).     

高效反硝化聚磷菌株的筛选及其生物学特性

为研究反硝化聚磷菌的生物学特性,通过吸磷试验、硝酸盐还原产气试验及异染颗粒和PHB颗粒染色辅助检验,从稳定运行的厌氧/缺氧SBR反应器中分离筛选出4株高效反硝化聚磷菌H16、H19、H24和Xg.经鉴定,前3者属于假单胞菌属(Pseudomonas),后者属于肠杆菌属(Enterobacter).测定了这4株菌的生长曲线,研究了温度和pH值对这4株菌的生长及除磷效能的影响,结果表明,菌株的生长最适温度均在35℃左右,除磷反应的最适温度均在25℃左右;在中温条件下,H16、H19和H24生长的最适pH为6～8,菌株Xg生长的最适pH值为7～9;4株菌除磷反应的最佳pH值均为中性偏碱.     

两种污水处理工艺反硝化聚磷比较研究

为了确定不同工艺反硝化聚磷性能及差异,对采用不同工艺的2个污水处理厂的活性污泥进行厌氧释磷、好氧聚磷和反硝化聚磷试验研究,2个污水处理厂分别采用CAST和A/O工艺。结果表明:CAST工艺中好氧聚磷和反硝化聚磷效率分别为3.34mgP/h和2.23mgP/h,A/O工艺中好氧聚磷和反硝化聚磷效率为2.54mgP/h和0.83mgP/h,CAST和A/O工艺的反硝化聚磷菌和好氧聚磷菌比率(DPB/PAO)分别为66.8%和24.9%,CAST工艺反硝化聚磷能力优于A/O工艺。     

环境因子对反硝化聚磷菌效能的影响

为全面考察反硝化聚磷菌(DPB)在不同环境条件下的脱氮除磷效能,利用厌氧/好氧/缺氧(A/O/A-SBR)反应器,以人工配水培养驯化反硝化聚磷颗粒污泥.通过正交试验,综合考察不同碳源类型、碳源质量浓度、进水温度和pH条件下系统的脱氮除磷效能.结果表明:以丙酸钠为碳源,在进水COD质量浓度400 mg/L、水温25℃、pH为7的条件下,DPB对于有机物的去除效能最高;以丙酸钠为碳源、COD质量浓度400 mg/L、进水温度15℃、pH为7条件下,DPB的脱氮效能最高;以乙酸钠为碳源、COD质量浓度400 mg/L、进水温度25℃、pH为8时,DPB的除磷效能最高.温度对系统COD降解和脱氮效能影响最大,pH的影响最小;pH对系统的除磷效能影响最大,碳源类型的影响最小.     

亚硝酸盐对聚磷菌厌氧代谢的影响

为进一步认识聚磷菌(phosphate accumulating organism,PAOs)的代谢机制以及影响因素,在厌氧-好氧交替运行的SBR反应器中,采用人工配水,富集了含量高达80%以上的聚磷菌Candidatus Accumulibacter Phos-phates,在此基础上,用静态试验的方法研究了突然投加不同质量浓度的亚硝酸盐(ρ(NO 2--N)=0、5、10、20、40mg/L)对聚磷菌厌氧放磷的影响.结果表明,前60 min,随着起始ρ(NO 2--N)从0 mg/L提高到40 mg/L,释磷量不断增加,起始ρ(NO2--N)为40 mg/L的反应器比起始ρ(NO2--N)为0 mg/L的反应器释磷量增加了近60%,而乙酸吸收速率和PHA合成量却几乎下降了20%.60 min后,ρ(PO34--P),ρ(NO2--N)以及ρPHA都出现下降趋势,系统发生了反硝化吸磷.结果表明,此系统富集的PAOs中,一部分具有反硝化除磷的功能,还有一部分会因为亚硝酸盐的进入对其发生毒害而自溶.     

低温强化生物除磷反应器中微生物的竞争关系

为了考察低温条件下聚磷菌和聚糖菌之间的竞争关系及其对反应器除磷效果的影响,利用FISH技术跟踪检测了低温条件下运行的强化生物除磷(EBPR)SBR反应器中的聚磷菌和聚糖菌.实验结果表明,0～20d为调整阶段,反应器的各项指标不稳定,聚磷菌和聚糖菌在反应器中竞争优势地位.从菌体数量曲线发现,调整阶段中,聚磷菌数量逐渐增加,而Alphaproteobacteria数量逐渐减少,Gammaproteobacteria数量低于8.11%.这种现象说明低温更有利于聚磷菌的生长繁殖,使其在反应器中占据优势地位,并淘汰聚糖菌.50～60d聚磷菌快速增殖,由于聚磷菌的数量5d内只增加了3.2%,没有造成反应器处理效果的延迟现象.     

纪庄子污水处理厂反硝化聚磷菌作用初探

人们已经认识到反硝化聚磷茵(DPB)也是一种很重要的除磷茵．为了有效地评价除磷脱氮工艺，有必要研究污泥中微生物的特性．笔者在试验中所用污泥混合液取自纪庄子污水处理厂，对反硝化除磷茵(DPB)厌氧释磷、好氧／缺氧吸磷行为进行了可行性研究，比较了好氧除磷污泥与缺氧除磷污泥中微生物的不同特性和不同除磷活性．     

反硝化聚磷诱导过程中聚磷速率的变化特性分析

利用SBR系统按照厌氧-缺氧-好氧运行方式进行了不同条件下的反硝化聚磷试验，研究了不同电子受体种类及浓度对聚磷菌(PAOs)和反硝化聚磷菌(DNPAOs)行为的影响，试验结果很好的证实了PAOs中存在两类细菌：可利用NO3^-及DO作为电子受体的DNPAOs和仅可利用DO作为电子受体的non-DNPAOs，对厌氧-缺氧-好氧过程中，缺氧段和好氧段聚磷速率随时间的变化特点进行了分析和讨论。     

一株反硝化聚磷菌的筛选鉴定及特性研究

采用SBR反应器,通过间歇曝气方式对底泥体系中反硝化聚磷菌进行了筛选和富集.从底泥中分离出1株反硝化聚磷细菌SYJl,经过生理生化鉴定和16SrDNA测序,建立了系统发育树,鉴定出细菌SYJl属于Acinetobacter sp.菌株SYJl在好氧条件下培养48 h后,TP最终去除率为68.63%,在厌氧条件下培养48h后,NO2-N及NO3-N的去除率分别为94.56%和100%.     

Factors affecting biological denitrifying dephosphatation in anaerobic/anoxic/aerobic sequencing batch reactor

This study was conducted to verify and discuss the denitrifying dephosphatation under different levels of nitrate concentration and retention time of anoxic/aerobic process in a Sequencing Batch Reactor (SBR). The results of tests demonstrated that there were two kinds of phosphorus-accumulating organisms (PAOs) in the biological excess phosphorus removal (BEPR) system. One was non-DNPAOs that could only use oxygen as terminal electron acceptors, the other was denitrifying PAOs (DNPAOs) that could use both nitrate and oxygen as terminal electron acceptors. Phosphorus uptake efficiency could be attained under anoxic period ranging from 28.7%-96.7% in an anaerobic/anoxic/aerobic system. Experimental results showed that nitrate concentration and retention time of anoxic/aerobic process were the key factors affecting the course of denitrifying dephosphatation.     

电子受体对厌氧/好氧反应器聚磷菌吸磷的影响

为对聚磷菌有进一步的了解,以厌氧/好氧生化反应器中的聚磷菌为试验对象,研究了3种不同电子受体(O2、NO3-N、NO2-N)对聚磷菌吸磷效果的影响.结果表明:传统的厌氧/好氧生化反应器中存在有反硝化聚磷菌,且随着NO3-N质量浓度的不同,反硝化聚磷速率和总量也不同,而低水平的COD/TP将有利于反硝化聚磷菌的生长;此外,NO2-N也可参与聚磷菌缺氧吸磷反硝化的过程,但高质量浓度的NO2-N(本试验结果为≥95mg/L)将会对聚磷菌产生抑制作用.试验证实,以氧为电子受体的聚磷速率和聚磷总量明显高于NO3-N和NO2-N,但是,后二者的能耗、污泥产生量低于前者.     

双污泥反硝化聚磷系统污泥的培养与驯化

以污水处理厂氧化沟污泥为泥种,采用进水低碳高磷、两阶段的运行方式进行反硝化聚磷污泥的培养,约100 d成功驯化培养出反硝化聚磷污泥.第1阶段以厌氧/好氧的运行方式驯化好氧聚磷污泥,运行约40 d,最大释磷量、最大聚磷量和最大除磷量分别可达到77.2、89.4、25.0 mg/L,表现出较强的聚磷能力;第2阶段采用厌氧/缺氧/好氧的运行方式驯化反硝化聚磷污泥,运行60 d,缺氧聚磷量占总聚磷量的百分比呈上升趋势.硝化污泥经过100 d的驯化可去除约50 mg/L的氨氮,硝化率基本稳定在98.5％以上.硝化速率本符合零级动力学方程,比硝化速率常数为0.0024h-1;好氧聚磷速率和缺氧聚磷速率基本符合一级动力学方程,速率常数分别是0.377、0.740 g/(L·h-1).利用驯化培养成功的反硝化聚磷污泥和硝化污泥进行了A2N-SBR试验,结果表明:在进水COD、氨氮和磷分别为188.0、54.8、7.25 mg/L时,去除率分别为93.5％、76.7％和94.1％,驯化培养的双污泥具有良好的脱氮除磷效果.     

亚硝化-反硝化除磷技术研究进展

氮磷引起的环境问题已引起世界关注,低成本减少水体氮磷污染是生物处理工艺面临的挑战。亚硝化-反硝化除磷工艺具有节约碳源和能源、节省空间及占地、提高水处理设备利用率、减少污泥产量等优势,但关于聚磷菌( PAOs)的认知缺乏深入了解,且目前尚未见氨氮亚硝化-反亚硝酸除磷整体工艺的稳定运行报道。关于PAOs的分类,不同研究者有不同见解,而短程反硝化除磷机理的研究结果主要是利用厌氧释磷储能,能量用以供给缺氧条件下利用亚硝酸盐为电子受体进行反硝化过量吸磷。短程反硝化除磷的脱氮除磷效果会受到温度、pH、碳源种类及ρ( C)/ρ( P)等诸多因素的影响,调节控制合理的反应条件有助于实现稳定高效的污废水处理效果。总结分析短程反硝化除磷的相关研究报道,对指导污废水生物脱氮除磷并克服其存在的不利因素很有必要。     

反硝化除磷颗粒污泥的培养与除磷性能

以普通絮状污泥为接种污泥,人工配制生活污水,采用厌氧/缺氧/好氧的运行方式,通过在缺氧段投加硝酸盐氮和控制选择压,经98 d的培养与调整在SBR中获得具有反硝化除磷功能的颗粒污泥.稳定运行的颗粒污泥粒径主要在0.3～0.5 mm,SVI约为45 mL/g,ρ(MLSS)约为4 000 mg/L.具有反硝化除磷功能的颗粒污泥对COD、氨氮和磷酸盐的去除率分别可达88%、96%和90%.通过分析磷的去向及X射线衍射检测结果可知存在颗粒污泥的磷酸盐沉淀除磷现象.培养的反硝化除磷颗粒污泥除生物除磷外,还具有磷酸盐固化于污泥颗粒方式除磷.     

A~2O工艺中的反硝化除磷及其强化

为研究A2O工艺中的反硝化除磷现象及影响因素,采用52.5L的A2O反应器处理实际污水.结果表明:正常运行的A2O工艺中存在反硝化除磷现象,在系统HRT为8h,污泥回流比为70%和内回流比为250%的情况下,A2O系统中缺氧区吸磷占总吸磷量的36%左右,序批试验表明,此时反硝化除磷菌占总除磷菌的35.4%.原水的C/N比越低,反硝化除磷的比例越高,但是过低的C/N比会导致TN去除率低下.将缺氧区和好氧区的容积比从1/1扩大到5/8,延长反硝化除磷反应的时间,TN去除率可从62%提高到70%左右,相比单纯提高内回流比更节能.强化A2O工艺中的反硝化除磷,为传统A2O工艺在处理低C/N比污水时提高脱氮除磷效率提供了一个新思路.     

反硝化聚磷菌富集、筛选及其特性

为进一步探讨反硝化除磷机理和提供脱氮除磷功能菌株,对A2SBR快速富集驯化并筛选其中反硝化聚磷菌功能菌.采用控制A2SBR进水及运行方式对反硝化聚磷菌进行快速富集筛选,并将所筛菌株进行复配研究,为构建脱氮除磷菌剂奠定基础.两段进水和提高注水比的运行方式能使反硝化聚磷菌在反应器中迅速成为优势菌.实验分离得到效果较好的反硝...     

A／A／O工艺运行过程中磷的迁移与积累规律

为提高污水处理厂科学运行管理水平和出水质量,通过对北京某污水处理厂污水处理工艺的沿程采样分析,研究A／A／O工艺运行过程中磷的迁移途径、除磷效率与工艺运行控制参数之间的相关性,并进行污水处理系统内部磷平衡核算．结果表明,A／A／O工艺缺氧段存在明显的反硝化聚磷作用,其吸磷量超过好氧段的,回流硝化液中硝酸盐质量浓度对反硝...     

亚硝酸盐氮对生物除磷系统的影响

为全面评价亚硝酸盐氮对生物除磷系统的影响,采用两个SBR系统,模拟厌氧/好氧及厌氧/缺氧(以硝酸盐氮为电子受体)除磷系统,分别考察亚硝酸氮对二者的影响.结果显示:亚硝酸盐氮对好氧除磷系统的影响远大于缺氧除磷系统,亚硝酸盐氮对好氧和缺氧除磷在每克挥发性悬浮固体加入0.88和6.72 mgNO 2--N时会对生物活性产生抑制.同时发现在以硝酸盐氮为电子受体的反硝化除磷基础上采用逐渐增加亚硝酸氮质量浓度的方法驯化聚磷污泥,可以增加污泥对亚硝酸盐氮的适应性,并最终可以选择亚硝酸氮作为唯一电子受体吸磷,但其除磷效率低于以氧和硝酸盐氮为电子受体的除磷系统.