1 引言

本課題是針對(duì)上海市首座生態(tài)污水處理工藝的示范項(xiàng)目進(jìn)行跟蹤研究。鑒于項(xiàng)目首次在老廠基礎(chǔ)上的大規(guī)模改造，亟需對(duì)工藝相關(guān)運(yùn)營(yíng)參數(shù)、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，充分消化等相關(guān)技術(shù)進(jìn)行深入研究與總結(jié)。通過分析實(shí)際運(yùn)行情況，進(jìn)一步掌握生態(tài)反應(yīng)器協(xié)同處理工藝體系的優(yōu)點(diǎn)和關(guān)鍵參數(shù)，為相關(guān)工程提供技術(shù)支撐，為國(guó)內(nèi)老廠進(jìn)行提標(biāo)改造提供理論及運(yùn)行參考。

2 創(chuàng)新點(diǎn)

（一）首次創(chuàng)新使用臺(tái)盼藍(lán)拒染鏡檢試驗(yàn)對(duì)植物-泥-膜中的污泥進(jìn)行定性測(cè)試，可快速分辨細(xì)胞的死活或細(xì)胞膜的完整性。

（二）開展了微生物高通量測(cè)序及種群結(jié)構(gòu)分析。工藝系統(tǒng)中，污泥懸浮液的微生物豐度普遍較高，平均值為522.4，表明系統(tǒng)中的污泥微生物數(shù)量相比于傳統(tǒng)工藝A2/O工藝更為豐富。

3 主要研究結(jié)論

植物-泥-膜共生工藝處理系統(tǒng)中好氧池兩個(gè)門微生物的平均豐度為75.8%和12.4%，缺氧池為76.5%和10.8%，傳統(tǒng)A2/O工藝中好氧池為54.3%和26.3%，缺氧池為58.9%和21.8%，厭氧池為59.2%和22.4%。懸浮污泥微生物門分類下的種群結(jié)構(gòu)相對(duì)豐度如下：

污水處理系統(tǒng)中缺氧池微生物豐度相比傳統(tǒng)A2/O缺氧池高出18.5%，好氧池微生物豐度比傳統(tǒng)A2/O好氧池高出31.7%�？梢�，泥膜共生結(jié)構(gòu)使系統(tǒng)污泥微生物更為豐富。污泥懸浮液微生物屬分類下的種群結(jié)構(gòu)相對(duì)豐度如下：

該處理系統(tǒng)中，微生物主要有脫氯單胞菌屬(Dechloromonas)、芽單胞菌屬(Gemma-timonadaceae)、Steroidobacteraceae菌屬、Saprospiraceae菌屬以及叢毛單胞菌屬(Comamonas)，其豐度分別為28.2%、3.8%、3.1%、2.3%和2.2%。污泥懸浮液微生物Top5屬分類的相對(duì)豐度如下：

各掛膜微生物樣品都具有較高且相似的擬桿菌門豐度，在厭氧條件下可以將大分子物質(zhì)水解酸化為小分子物質(zhì)，有利于去除有機(jī)污染物。樣品中也發(fā)現(xiàn)一定量的浮霉菌門微生物（典型的厭氧氨氧化菌），說明掛膜體系中也存在著厭氧氨氧化作用，從而為實(shí)現(xiàn)較高的TN去除率產(chǎn)生一定促進(jìn)作用。掛膜微生物的變形菌門組成如下：

4 本次相關(guān)研究總結(jié)

（1）植物根系的固氮作用使污泥微生物種群中硝化螺旋菌門含量大大增加，根系的引入在一定程度上增加了這類微生物的豐度，強(qiáng)化了系統(tǒng)對(duì)污染物的去除效能。

（2）掛膜微生物中存在大量的脫氮細(xì)菌，同時(shí)體系中富集了可以產(chǎn)生穩(wěn)定的菌膠團(tuán)結(jié)構(gòu)，有利于生物膜的穩(wěn)定生長(zhǎng)，進(jìn)一步說明植物-泥膜共生工藝節(jié)能降耗并能高效處理污水的特性。

（3）掛膜微生物的羥胺氧化酶、硝酸鹽還原酶、外切聚磷酸激酶等微生物酶的活性及其關(guān)鍵基因的表達(dá)普遍高于污泥懸浮液，充分說明植物-泥膜共生體系優(yōu)越的處理效能主要得益于高濃度富集的掛膜微生物結(jié)構(gòu)。

備注：工藝微生物活性與硝化動(dòng)力學(xué)分析、改造前后污泥脫水調(diào)理研究、工藝數(shù)學(xué)模型模擬與評(píng)估后續(xù)報(bào)道。

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