水蚯蚓—微生物共生EBPR系統除磷特性及群落結構研究.pdf

1、目前,城市污水處理廠普遍存在除磷效果不穩(wěn)定、剩余污泥難以處理處置等問題,隨著社會經濟的發(fā)展和城市化進程的加快,這些問題將更為突出,在一定程度上制約社會經濟的發(fā)展。水蚯蚓污泥減量和強化生物除磷(EBPR)技術因具有節(jié)能、高效、經濟等優(yōu)點,已成為環(huán)境領域研究熱點之一。本課題創(chuàng)造性地將水蚯蚓污泥減量與EBPR技術有機結合,建立了水蚯蚓-微生物共生EBPR系統。針對該系統展開了一系列的研究,以期為提高水蚯蚓污泥減量工藝除磷效果提供可靠的理論基礎

2、和有效的技術支持。
　　 首先以水蚯蚓排泄物和殘體為研究對象,考察其釋放氮磷的規(guī)律。研究表明,排泄物累積釋放TN0.11 mg·g-1,TP0.068 mg·g-1,殘體累積釋放TN0.65 mg·g-1,TP0.062 mg·g-1。在水蚯蚓-微生物共生系統中,排泄物的量遠多于殘體的量,因此排泄物P的釋放對系統的影響大于殘體的釋放。進一步探析排泄物對EBPR系統除磷效果的影響,30 d的運行結果表明,水蚯蚓排泄物作為一種復雜的

3、有機物,可以促進EBPR系統除磷,相比對照組10.96 mg·L-1的去除量,試驗組pO43--p平均去除量略有增加,為11.64 mg·L-1。
　　 基于上述研究,建立水蚯蚓.微生物共生EBPR系統,120 d的運行表明,水蚯蚓能夠適應厭氧-好氧交替運行的環(huán)境,且生長良好,系統穩(wěn)定運行時,單位填料中水蚯蚓濕重為4.4±0.6 g。水蚯蚓-微生物共生EBPR系統表觀污泥產率為0.184 gMLSS/gCOD,與常規(guī)對照系統相比

4、,共生EBPR系統相對污泥減量率為25.2％。水蚯蚓-微生物共生EBPR系統厭氧釋磷得到強化,釋磷量較常規(guī)對照EBPR系統提高15 mg·L-1。厭氧過程合成的PHAs主要以PHB為主,含有少量的PHV,共生EBPR系統合成的PHB和PHV量均多于常規(guī)對照系統。水蚯蚓-微生物共生EBPR系統PO43--p去除效率得到提高,從86.6％提高到94.3％,出水PO43--p濃度維持在0.5 mg·L-1以下,并且波動小,穩(wěn)定性高。
　

5、　 PCR-DGGE分析表明,水蚯蚓-微生物共生EBPR系統建立后,其菌群多樣性較為豐富,與常規(guī)的EBPR系統微生物群落結構相似度較低。共生EBPR系統以Pseudomonas sp、Uncultured Rhodocyclaceaebacterium、Thiothrix sp、Thiothrix nivea、Sulfur-oxidizing bacterium等聚磷菌和Candidatus Competibacter phospha