生物污水處理系統(tǒng)中氮轉(zhuǎn)化及浮霉狀菌分子生態(tài)學研究.pdf

1、本研究通過對藥廠污水處理系統(tǒng)和城市污水處理系統(tǒng)進行連續(xù)的跟蹤監(jiān)測，考察了這兩種污水處理系統(tǒng)對制藥廢水和城市污水的處理效果，重點研究了實際運行工藝中各階段氮轉(zhuǎn)化的各過程：硝化、反硝化、氨化以及厭氧氨氧化等對廢水脫氮的貢獻。結(jié)果表明：藥廠污水處理系統(tǒng)對高氮含量，高有機污染物廢水具有很好的處理效果，在系統(tǒng)進水COD為8000mg/L，總氮含量為240～420mg/L，總磷含量為20～66mg/L的情況下，對COD、總氮和總磷的去除率分別達到9

2、5％、87％和99％；氨氮，硝氮和亞硝氮在系統(tǒng)各單元內(nèi)的轉(zhuǎn)化過程相對明確，其總的去除率也分別達到75％，96％和99％。相對于藥廠污水處理系統(tǒng)，城市污水處理系統(tǒng)較為簡單，系統(tǒng)進水水質(zhì)為COD大約為250mg/L，總氮含量為40～60mg/L，總磷含量為5mg/L以下，對COD和總磷的去除率分別為85％和92％，但對總氮的去除效果不是很明顯；氨氮，硝氮和亞硝氮在系統(tǒng)內(nèi)的轉(zhuǎn)化關(guān)系非常明確，氨氮濃度由進水的25～45mg/L下降到出水的15m

3、g/L，去除率為77％，進水和出水的亞硝氮濃度都非常低為1mg/L以下，而硝氮的濃度卻有大幅度提高從進水的1mg/L以下，上升到7～30mG/L。對兩個系統(tǒng)內(nèi)各單元污泥的硝化活性和反硝化活性的研究結(jié)果表明：污水處理系統(tǒng)中污泥所含硝化菌的數(shù)量直接關(guān)系到污泥的硝化活性，曝氣量對硝化細菌具有明顯的選擇作用。污泥的反硝化活性與反硝化菌數(shù)量無相關(guān)性，反硝化活性可能受反硝化菌活性和反硝化發(fā)生的條件制約更大。藥廠調(diào)節(jié)池內(nèi)可能存在適應酸性環(huán)境的高活性反

4、硝化菌，這種細菌的分離和鑒定對于類似酸性條件下高效反硝化脫氮反應的發(fā)生將具有非常重要的意義。曝氣量并不改變污泥中反硝化細菌的數(shù)量，進而并不影響污泥的反硝化能力。環(huán)境相同的條件下，污泥量與污泥的反硝化活性成正比。 利用浮霉狀菌特異性引物和細菌通用引物對兩個污水處理系統(tǒng)內(nèi)各單元的污泥樣品進行巢式PCR擴增，擴增產(chǎn)物用于DGGE分析，結(jié)果表明城市污水處理廠兩個樣品之間的相似性最高，達到78％，而這兩個樣品又與藥廠好氧池樣品H聚為一簇，

5、其中H與LY的相似性為40％。藥廠另兩個樣品s與Y的相似性也較高，達到50％，它們聚為一簇。而T則單獨游離為一簇。通過對圖譜中主要條帶的序列進行分析，結(jié)果表明：所得十一個克隆分別屬于變形菌，擬桿菌，梭菌和浮霉狀菌，雖然其中屬于浮霉狀菌的只有兩個克隆S1和S3，但從DGGE圖譜中的條帶亮度來看，S3的亮度是最高的，S1的亮度也明顯較高，說明這兩個克隆在整個群落中占有的優(yōu)勢地位。此外：S1僅存在于兩個嚴格厭氧環(huán)境的樣品S和Y中，說明該克隆是