基于外源物质的好氧颗粒污泥快速形成及污染物强化去除研究

作     者：刘炎坤 

作者单位：安徽建筑大学 

学位级别：硕士

导师姓名：鲍立宁;王莉

授予年度：2024年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

主      题：外源物质 好氧颗粒污泥(AGS) 藻-菌颗粒污泥(ABGS) 胞外聚合物(EPS) 微生物群落 

摘      要：(1)通过比较AGS-Control、AGS-Carbon和AGS-Fe三组SBR反应器,旨在评价外源投加(活性炭和Fe2+)对好氧颗粒污泥的形成过程及内在机制的影响。结果表明,活性炭作为外源物质为微生物提供附着表面,Fe2+作为铁基絮凝剂提高活性污泥的沉降效能。同时,AGS-Fe的PO43--P平均去除率达到71.9%,远高于AGS-Control和AGS-Carbon。活性炭和Fe2+的存在会缩短活性污泥颗粒化的时间、增大好氧颗粒污泥（AGS）的平均粒径和形成更多的大颗粒。16S r RNA结果进一步发现,结束阶段绿弯菌门（Chloroflexi）和浮霉菌门（Planctomycetota）在AGS-Carbon和AGS-Fe中的相对丰度高于AGS-Control,致使AGS-Carbon和AGS-Fe比AGS-Control展现出更好的污染物去除效果。 （2）通过比较有无光照下两组SBR反应器,旨在评价光照诱导微藻的生长对活性污泥颗粒化和污染物去除的影响。结果表明,光照诱导微藻的生长会加速活性污泥颗粒化和增加颗粒污泥的平均粒径。同时,由于微藻对污染物的同化作用,藻-菌颗粒污泥（ABGS）展现了更好的氮、磷去除率。16S r RNA和18S r RNA结果进一步发现,微藻的存在使ABGS系统内原核生物群落多样性更高,真核生物群落多样性降低。此外,功能基因分析表明,与好氧颗粒污泥（AGS）系统不同,微藻的存在促进了ABGS系统中功能微生物的生长,与污染物去除相关的功能基因得到了显著表达。 （3）有效抑制亚硝酸盐氧化细菌（NOB）是目前限制生物快速脱氮的关键问题。通过比较好氧颗粒污泥（AGS）与藻-菌颗粒污泥（ABGS）两组SBR反应器,逐渐减少曝气速率,旨在探讨低曝气结合光照对藻-菌颗粒污泥短程硝化效果的影响及其亚硝酸盐积累机制。结果表明,当曝气速率为0.5 L/min和光照强度150μmol/（m2·s）时,在藻-菌颗粒污泥中实现了短程硝化。同时,ABGS对总无机氮（TIN）的平均去除率进一步提高且比AGS高31.9%,这可归因于微藻对污染物的同化作用。第160 d时,ABGS的平均粒径比AGS大857.8μm,微藻附着生长在颗粒表面增加了藻-菌颗粒污泥的平均粒径和形成了更多的大颗粒。在光照、游离氨（FA）、游离亚硝酸（FNA）和微藻生长的联合作用下实现了对ABGS系统中AOB的选择性富集和NOB的抑制。 图[57]表[10]参[142]