A2/O工艺Microthrix parvicella型微膨胀污泥微生物群落特征

为探究Microthrix parvicella引发的污泥膨胀微生物群落特征，采用A²/O工艺并借助高通量测序技术，考察污泥膨胀中微生物群落整体、硝化菌群和丝状菌群的变化特征。结果表明，当系统运行温度由24℃降低为14℃并运行21 d后诱发了M.parvicella污泥膨胀，污泥体积指数由81 mL/g升高至197 mL/g,系统中COD和NH⁺₄-N的平均去除率分别为84%和98%。污泥膨胀使微生物群落结构发生变化，Actinobacteria门相对丰度由8%增大到20%,优势地位明显提升，Proteobacteria门和Nitrospirae门相对丰度降低。低温下AOB、Nitrospira丰度降低，Nitrobacter丰度升高，但系统内仍存在一定数量的硝化菌群，这维持了良好的硝化效果。丝状菌群中M.parvicella、Thiothrix和Flavobacterium相对丰度升高，其余8种丝状菌属相对丰度降低。升高温度后，污泥膨胀得到控制。     

膜-生物反应器中污泥膨胀对生物相及微生物多样性影响

针对丝状细菌引起污泥膨胀并对系统运行造成影响的现象,采用处理生活污水的MBR工艺连续流小试运行方式,就丝状菌污泥膨胀对MBR系统的影响进行跟踪考察.对反应器内的生物相监测是研究其处理机理的重要内容,结合生物学、分子生物学分析方法,对系统活性污泥混合液中的微生物多样性及无脊椎动物进行了连续跟踪监测.结果表明,系统内随丝状菌污泥膨胀加剧,微生物多样性降低,微型动物优势种群及其数量随环境变化而波动,呈现一定的规律性.     

丝状菌污泥膨胀的工艺控制策略

针对药剂法抑制丝状菌污泥膨胀成本高且停止投加后容易复发,通过调节工艺参数,考察了工艺法抑制丝状菌污泥膨胀的可行性.试验采用SBR反应器,系统地研究了有机负荷、溶解氧和进水方式等常见运行参数对丝状菌污泥膨胀的抑制效果.结果表明,增加有机负荷(>0.40 kgCOD/(kgMLSS.d))难以抑制丝状菌污泥膨胀,且好氧时间和曝气量设置不当还容易引发黏性膨胀;单独提高ρDO(4~6 mg/L)对抑制丝状菌膨胀效果并不明显,并且过度曝气还会对除磷产生负面影响;脉冲进水方式虽然可以强化贮存选择作用,但是对丝状菌膨胀抑制并无明显效果;增设前置缺(厌)氧段是抑制丝状菌污泥膨胀的有效手段.     

基质负荷对秸秆与污泥厌氧消化微生物群落结构的影响

为明确秸秆污泥厌氧消化体系中微生物群落的结构特征,采用Ⅰllumina HiSeq高通量测序技术,研究在高低两种基质负荷条件下微生物群落结构的变化和多样性,并监测其产气性能.结果表明:高负荷基质条件下（TS 20 g/(L·d)）,平均日产气量为4.1 L;低负荷基质条件下（TS 12 g/(L·d)）,平均日产气量为2.1 L.高负荷基质条件下细菌的相对丰度为91.57%,产甲烷古菌的相对丰度为8.43%;低负荷基质条件下细菌的相对丰度为94.35%,产甲烷古菌的相对丰度为5.65%,高负荷基质条件下产甲烷古菌的丰度比在低负荷基质条件下相对增加了49.2%,表明产甲烷古菌的相对丰度和产气量有一定的正相关性.高负荷基质条件下的前3种优势菌群分别为:相对丰度为51.06%的拟杆菌门（Bacteroidetes）、11.65%的厚壁菌门（Firmicutes）、8.25%的广古菌门（Euryarchaeota）.低负荷条件下的前3种优势菌群分别为:相对丰度为50.78%的拟杆菌门（Bacteroidetes）,7.67%的Cloacimonetes、6.46%的互养菌门（Synergistetes）.两种基质条件下都检测到12种产甲烷菌属,分属氢营养型、甲基营养型、乙酸营养型,说明整个秸秆污泥厌氧消化体系的代谢途径较为丰富,各种微生物群落生长代谢相互依存、相互平衡,具有一定的抗冲击负荷,建立了较为平衡的稳态缓冲体系.     

污泥微膨胀的特性及N_s和DO对其影响

为了解决污水厂频繁发生的污泥膨胀问题,提出一种能在低氧条件下利用丝状菌的形态和生理特性进行污水处理的节能高效的"低氧丝状菌微膨胀"新方法.采用SBR反应器,通过好氧-缺氧的运行方式,研究了在微膨胀状态下,DO含量和有机负荷率对污泥沉降性的影响及氮、磷和COD的去除特性.试验结果表明:有机负荷率和DO含量各自在特定的范围内影响污泥沉降性,当有机负荷率大于0.25d-1时,单靠降低DO含量已经不能维持污泥微膨胀状态.低氧微膨胀不会恶化系统的硝化效果,由氮的物料平衡发现,每周期通过同步硝化反硝化可以去除掉20%的氮.低氧曝气前期能够出现释磷现象,系统内可以富集聚磷菌.     

工业化UASB厌氧颗粒污泥产氢产乙酸菌群分析

合成特异性探针,应用荧光原位杂交（FISH）技术分析阿维菌素废水处理工业化升流式厌氧污泥床（UASB）反应器颗粒污泥产氢产乙酸菌群分布和相对丰度,并测定菌群活性.结果表明：不同形成阶段颗粒污泥表面和内部剖面,产氢产乙酸菌、食丙酸盐产氢产乙酸菌和食丁酸盐产氢产乙酸菌的分布形态相同;产氢产乙酸菌平均相对丰度范围为(10.08±0.81)%～(28.06±2.12)%.成熟期颗粒污泥中产氢产乙酸菌相对丰度最大;颗粒污泥表面产氢产乙酸菌相对丰度大于内部剖面;食丙酸盐产氢产乙酸菌相对丰度大于食丁酸盐产氢产乙酸菌.阿维菌素残留对产氢产乙酸菌群具有抑制作用.不同形成阶段颗粒污泥最大比产乙酸速率范围为0.912～1.145 g/(g·d),且与产氢产乙酸菌群相对丰度变化趋势一致.     

MBR中低pH值与低有机负荷引起的污泥膨胀及其恢复

目的研究低pH值、低有机负荷引起的丝状菌活性污泥膨胀对MBR工艺运行效果的影响,控制污泥膨胀,为实际工程应用提供实验依据.方法试验以增加反应器内的碱度和污泥负荷来提供适应菌胶团生长的微生物环境为主,同时投加次氯酸钠杀菌剂和硫酸亚铁絮凝剂来辅助控制污泥膨胀.结果污泥膨胀期间,上清液CODcr平均去除率比未发生污泥膨胀时提高了6.31%;为保持恒定出水量,膜两侧压差在7 d内由10 kPa迅速增加到65 kPa.控制反应器内pH值7.2~8.0,BOD污泥负荷在0.292~0.323,调整十余天后,成功控制住了污泥膨胀.结论丝状菌比表面积大,在低底物浓度的条件下对基质的亲和能力比菌胶团强,污泥膨胀使膜污染急剧增加.创造有利于菌胶团生长的微生物环境可有效地恢复由丝状菌引起污泥膨胀.     

A/O生物除磷工艺丝状菌膨胀的控制

A/O生物除磷工艺丝状菌膨胀的控制为了有效控制A/O生物除磷工艺处理化粪池污水时产生的丝状菌膨胀,先后采取改变系统的COD污泥负荷(N_COD)、溶解氧(DO)的质量浓度和降低S^2-的质量浓度等措施,最终使A/O除磷工艺丝状菌膨胀得到了控制,污泥沉降性能得到了有效恢复.研究结果表明:A/O除磷工艺在高N_COD条件下运行时,容易发生严重的丝状菌膨胀现象,原因是COD在厌氧区降解后仍有较高的剩余量进入好氧区,导致聚磷菌在和丝状菌的竞争中优势变弱;在低N_COD条件下运行时,由于原水中硫化物含量过高导致丝状硫细菌增殖,因此仍然存在轻度的丝状菌膨胀现象.     

利用高通量测序技术分析不同溶解氧条件下硝化 活性污泥的菌群结构特性

为了精确并深入了解溶解氧对活性污泥中硝化微生物菌群结构的影响,以在不同溶解氧条件下富集的硝化活性污泥为研究对象,利用高通量测序分析方法考察不同溶解氧富集硝化活性污泥微生物菌群结构的特性及差异.研究结果表明:对于包含氨氧化菌和亚硝酸氧化菌的硝化活性污泥,低溶解氧可以引起较高的生物多样性,而高溶解氧则更利于硝化功能菌(Proteobacteria菌门的Nitrosomonas菌属、Nitrospirae菌门的Nitrospira菌属)的富集;对于仅包含亚硝酸氧化菌的硝化活性污泥,溶解氧对活性污泥生物多样性影响不大,其中Nitrospirae菌门的Nitrospira菌属更适合低溶解氧条件.另外,不同溶解氧条件同样引起了硝化活性污泥中非硝化功能微生物(Bacteriodetes菌门、Chloroflexi菌门、Acidobacteria菌门、Anerolineaceae菌属、Dokdonella菌属、Ferruinibacter菌属等)的菌群结构差异.     

强化生物除磷工艺富集聚磷菌及其微生物菌群分析

为了研究聚磷菌的生长机理和菌种特性,在序批式SBR反应器中,以普通活性污泥富集聚磷菌,在厌氧/好氧条件下,以乙酸钠/丙酸交替作为碳源富集高浓度聚磷菌,采用FISH结合DGGE的分子生物学手段研究了富集周期内系统微生物种群结构的变化.DGGE结果表明:试验前后微生物种群结构发生了明显改变,其菌群的多样性指数、丰富度指数和条带数具有一致的变化趋势,在运行第2阶段末期达到最高值,进入稳定运行阶段,这3项指数下降,优势度上升.聚类分析表明,稳定运行期间种群群落相似度较高.FISH结果表明:在启动和负荷提高阶段聚磷菌与聚糖菌呈现共同增长的趋势,在第71天分别达到41%和39%;在稳定运行阶段聚磷菌成为明显的优势菌属,占总菌群的89%,反应器内仅存在少量聚糖菌.