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大型污水厂中填料对A²O系统微生物种群的影响

发布时间:2022-05-16整理:成都科林环保有限公司

摘要:上海某污水处理厂采用移动床生物膜反应器(MBBR)与传统厌氧/缺氧/好氧(A2O)耦合工艺进行提标改造,通过在原有A2O工艺的缺氧池和好氧池中投加悬浮填料,提高脱氮效率,出水水质执行国家一级A标准。填料挂膜半年后,分别测定A2O-MBBR和A2O系统中活性污泥的硝化和反硝化效能,发现前者的硝化速率和反硝化速率分别是后者的1.63和1.65倍,此外,A2O-MBBR系统中好氧池的填料使硝化速率又升高了1倍。采用高通量测序技术分析系统中的微生物群落结构,发现在纲水平上主要富集了Acidobacteria(16.69%)、Betaproteobacteria(14.04%)和Gammaproteobacteria(11.61%),在属水平上主要富集了Candidatus_Microthrix(7.30%)、norank_f__Saprospiraceae(4.25%)和Flavobacterium(3.01%)。对两种工艺进行微生物种群LEfSe线性判别分析,发现A2O-MBBR系统内富集了大量脱氮功能菌,悬浮填料强化了硝化和反硝化作用。

大型污水厂中填料对A²O系统微生物种群的影响

孙晓,博士,高级工程师,主要从事污水、污泥、垃圾等环境污染防治相关工作。

为进一步改善水环境质量,2015年国务院颁布了《水污染防治行动计划》(简称“水十条”),对污水处理厂处理等级以及污染物排放提出了更严格的要求。同年12月,《上海市水污染防治行动计划实施方案》提出,杭州湾沿岸城镇污水处理厂执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准。近年来,该区域污水厂进水总量不断增加,高峰时已接近满负荷运行。随着污水厂管辖区域污水管道的建设日益完善,针对污水厂处理能力无法满足现阶段污水处理的需求,对其在原有基建上进行改造。在处理相同污染负荷的条件下,通过投加悬浮填料,在原设计生物池容不变的情况下可使填料与污水充分接触,实现污染物的充分降解,从而满足一级A排放标准。对于常规的厌氧/缺氧/好氧(A2O)工艺,脱氮效果是衡量其运行状态是否良好的重要指标。在A2O工艺中投加悬浮填料,形成移动床生物膜反应器(MBBR),通过微生物在填料载体上富集形成的生物膜和活性污泥中微生物的双重作用可实现生物系统的有效脱氮。因此,对MBBR系统与常规A2O系统中的微生物群落结构特性进行分析,明确填料对污水处理系统的强化作用,对污水厂的参数调控具有指导意义。鉴于此,笔者在上海某大型污水厂改造工程的稳定运行阶段取污泥混合液和填料,利用Illumina MiSeq高通量测序技术,对填料上及污泥混合液中的微生物种群进行多样性分析和LEfSe多级物种差异判别分析。

1 污水处理厂简介

上海某大型污水处理厂采用MBBR对常规A2O工艺进行改造,工艺流程见图1,A2O-MBBR系统和A2O系统的处理规模均为5×104m3/d。污水厂进、出水水质见表1。

大型污水厂中填料对A²O系统微生物种群的影响

A2O-MBBR和A2O工艺厌氧池的水力停留时间(HRT)分别为1.30和1.50h,缺氧池的HRT分别为5.50和6.50h,好氧池的HRT分别为6.69和9.50 h。生物处理单元的污泥回流比和硝化液回流比分别为和300%,污泥浓度平均值为4.50g/L,设计气水比为6∶1,厌氧池、缺氧池和好氧池的DO浓度分别为
来源:中国给水排水

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