1 引言

本文為生態(tài)反應(yīng)器協(xié)同處理污水效能研究與示范研究成果之工藝微生物活性與硝化動(dòng)力學(xué)分析。為提高吳淞污水處理廠處理負(fù)荷、提升出水水質(zhì)，對吳淞污水處理廠進(jìn)行了提標(biāo)改造，其改造后所采用的工藝的特點(diǎn)在于在原有活性污泥池內(nèi)安裝了填料，并在池體上方種植了能夠長出較長不定根的植物。該工藝為活性污泥法、生物接觸氧化法及人工濕地的結(jié)合衍生工藝，其目的在于充分提高池體內(nèi)生物量，并提供多種生態(tài)位，從而利于池內(nèi)形成微觀上的食物鏈與生態(tài)系統(tǒng)，繼而對水體中的有機(jī)質(zhì)與營養(yǎng)鹽進(jìn)行深度去除。本文對生物池的為生物活性及硝化動(dòng)力學(xué)進(jìn)行探討。

2 生物池的微生物學(xué)分析

該工藝提高了池體內(nèi)生物量，并提供多種生態(tài)位環(huán)境，從而利于池內(nèi)形成微觀上的食物鏈與生態(tài)系統(tǒng)，繼而對水體中的有機(jī)質(zhì)與營養(yǎng)鹽進(jìn)行深度去除。

植物生物膜中大腸菌群數(shù)最多，但其在植物生物膜中的占測定微生物數(shù)總和比與其菌落總數(shù)比均低于懸浮污泥與填料生物膜，同時(shí)未檢出弧菌。填料生物膜中的大腸菌群數(shù)與弧菌數(shù)占測定微生物數(shù)總和比之和也明顯低于懸浮污泥。植物生物膜與填料生物膜中的放線菌數(shù)、芽孢數(shù)的數(shù)量及其占測定微生物總數(shù)比與其菌落總數(shù)比均高于懸浮污泥，提示植物根系、填料兩個(gè)生態(tài)位具有較為明顯的拮抗致病菌或革蘭氏陰性菌的特征。

乳酸菌和酵母菌在填料生物膜、植物生物膜中均具有較大數(shù)量，且植物生物膜中的乳酸菌、酵母菌數(shù)量亦明顯高于填料生物膜中。乳酸菌、酵母菌對小分子有機(jī)物中的糖類進(jìn)行發(fā)酵代謝產(chǎn)生乳酸、醋酸、乙醇等優(yōu)質(zhì)碳源，有利于反硝化脫氮。

酵母菌能夠合成幾乎所有微生物所需的氨基酸及其他生長因子，其有利于促進(jìn)自身合成能力欠佳的乳酸菌、自養(yǎng)型硝化細(xì)菌甚至厭氧氨氧化菌的繁殖。芽孢桿菌、大腸菌群具有反硝化能力，故其可與乳酸菌、酵母菌產(chǎn)生的碳源及其自身的氨化作用相互配合，在填料生物膜及植物生物膜中形成大量反硝化脫氮體系。

植物生物膜的生物量顯著高于懸浮污泥及填料生物膜。除此之外，各微生物及各生態(tài)位的差別與優(yōu)勢明顯。懸浮污泥與普通活性污泥法、填料生物膜與普通接觸氧化工藝生物膜的微生物差別明顯。

3 微生物脫氮性能研究

混合液中氨氮快速硝化階段速率曲線的線性回歸率R2均在0.95以上，掛膜污泥的硝化速率較小于植物根系污泥和污泥懸浮液，但因其MLSS濃度很低，故單位質(zhì)量污泥的硝化速率（AUR）高達(dá)42.3mg NH3-N/（g MLSS·h），分別是植物根系污泥AUR的4.1倍和污泥懸浮液AUR的15.2倍。

混合液中硝態(tài)氮快速反硝化階段速率曲線的線性回歸率R2都在0.98以上，反硝化速率測試結(jié)果可靠性較高。填料掛膜污泥反硝化速率小于植物根系污泥和污泥懸浮液。單位質(zhì)量污泥的NUR高達(dá)25.6mgNH3-N/（gMLSS·h），是植物根系污泥NUR的1.5倍和污泥懸浮液的6.1倍。

污水處理系統(tǒng)中掛膜微生物的硝化速率及反硝化速率均遠(yuǎn)高于植物根系污泥及污泥懸浮液中的微生物；植物根系的污泥微生物反應(yīng)速率也高于污泥懸浮液；相比于硝化速率，植物根系污泥微生物的反硝化速率更接近于掛膜污泥微生物。植物根系帶污泥的硝化速率為2.88 mgN/（g·h），明顯大于好氧池污泥的1.27 mgN/（g·h），由于植物根系會富集硝化細(xì)菌，促進(jìn)了硝化作用。

4 結(jié)論

吳淞污水處理廠提標(biāo)改造采用的活性污泥法、生物接觸氧化法與人工濕地結(jié)合的衍生工藝，不僅可以充分提高池體內(nèi)生物量、形成微觀上的食物鏈與生態(tài)系統(tǒng)，由于植物根系會富集硝化、反硝化細(xì)菌，還可以促進(jìn)硝化-反硝化作用，利于反應(yīng)池氮的去除。

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