本文關(guān)鍵詞：蚯蚓對剩余活性污泥酸堿緩沖容量及氨氧化進程的影響

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【摘要】：城鎮(zhèn)剩余活性污泥是污水處理的必然產(chǎn)物,其豐富的有機質(zhì)含量,較高的氮磷及腐殖酸含量都是污水污泥成為土壤改良劑和肥料的天然前提。但污泥本身極易腐敗發(fā)臭,尤其處于厭氧狀態(tài)下有機成分分解產(chǎn)生大量氨氣、硫醇和硫化氫等有害惡臭氣體,由此引發(fā)的二次污染問題日益突出。蚯蚓堆肥是一種從各方面來看都很具有吸引力的污泥處理方式,經(jīng)蚯蚓堆肥穩(wěn)定的剩余活性污泥不再發(fā)臭,同時具有吸附臭氣的能力。雖然蚯蚓堆肥是蚯蚓和微生物共同作用的過程,但作為有機質(zhì)降解的主力軍,微生物受多種因素影響,包括堆肥方式、環(huán)境因素和通氧條件等。保持剩余活性污泥環(huán)境的相對穩(wěn)定其中一個重要的因素就是保證酸堿產(chǎn)生和消耗的平衡,而污泥較低的碳氮比使得有機氮礦化成為能夠劇烈影響污泥酸堿環(huán)境的因素。本文從酸堿緩沖容量、有機氮礦化和氨氧化種群結(jié)構(gòu)等角度出發(fā),運用理化指標和變性梯度凝膠電泳(PCR-DGGE)技術(shù),旨在理解蚯蚓堆肥過程中酸堿環(huán)境的變化及其影響因素,探索影響污泥氨氧化強度和進程的關(guān)鍵因素。主要研究成果如下:(1)選取蘭州七里河安寧污水處理廠的污泥樣品作為研究對象,造粒后進行蚯蚓堆肥并設(shè)置對照組,堆肥中前期污泥酸堿環(huán)境由有機碳降解產(chǎn)酸控制,后期有機氮氨化、硝化及反硝化等過程的進行伴隨大量弱酸弱堿的產(chǎn)生和消耗,提高了堆肥的酸堿緩沖容量,污泥的酸堿環(huán)境由于有較大的緩沖能力其pH波動并不劇烈。其次蚯蚓促使污泥提前氨化,提高硝化強度,促進基質(zhì)中弱酸弱堿的產(chǎn)生進而提高酸堿緩沖容量。最后,蚯蚓處理組pH波動幅度小于對照組,ABC、ALBC和pHBC在全處理過程中高于對照組,其較為穩(wěn)定的pH值和較高的酸堿緩沖容量是相匹配的;蚯蚓處理改變了氨氧化細菌的群落結(jié)構(gòu),增加了氨氧化細菌的多樣性,同時接種蚯蚓能夠顯著提高污泥微環(huán)境酸堿穩(wěn)定性,利于微生物活性高效發(fā)揮。(2)在研究環(huán)境溫度對蚯蚓堆肥的影響時發(fā)現(xiàn)堆肥溫度從15℃提高到25℃不影響其氨氧化進程,但提高溫度能大幅強化有機氮礦化程度,且強化的程度與溫度正相關(guān)。其次,在蚯蚓在適應(yīng)的溫度范圍內(nèi),提高堆置溫度能能夠強化蚯蚓對pH的影響。堆肥結(jié)束時pHBC、ABC、ALBC均較高,提高溫度同時提前了ABC的轉(zhuǎn)折點,提前的時間正比于溫度提高的度數(shù)。溫度通過控制氨化進程和硝化強度提高了ABC、ALBC及pHBC。另外,在較高溫度下(25℃)進行蚯蚓堆肥能夠顯著提高堆肥產(chǎn)物的酸堿環(huán)境穩(wěn)定性,改善堆肥的質(zhì)地。(3)探究影響污泥氨氧化進程的影響因素時發(fā)現(xiàn),造粒污泥初始有機質(zhì)含量、環(huán)境溫度、造粒污泥的粒徑和添加蚯蚓均可以對其氨氧化進程產(chǎn)生顯著影響。造粒污泥較高的有機質(zhì)含量意味著其蚯蚓堆肥達到有機質(zhì)穩(wěn)定的時間更長,同時期氨氧化啟動的時間也會相應(yīng)靠后;其次,提高溫度可以提前造粒污泥的氨氧化進程,但對于蚯蚓參與的造粒污泥堆肥過程只能影響污泥的氨氧化速率,不能影響其氨氧化進程;最后,造粒污泥的粒徑能夠顯著影響污泥的氨氧化進程,小粒徑污泥較強的復(fù)氧能力是其能夠較早開始進行氨氧化作用的核心原因。
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X703

【參考文獻】

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1 關(guān)偉;郭會平;趙學(xué)洋;李舉明;;我國城市污水處理現(xiàn)狀及城市污水處理廠提標改造路徑分析[J];遼寧大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2015年04期

2 杜雪晴;廖新O，

本文編號：1227841