相比于傳統(tǒng)的除磷工藝?yán)碚?反硝化除磷工藝以硝酸鹽或者亞硝酸鹽替代氧氣作為除磷的電子受體,實(shí)現(xiàn)同步脫氮除磷,理論上能節(jié)省碳源、減少剩余污泥產(chǎn)量以及曝氣能耗。反硝化聚磷菌（Denitrifying Polyphosphate-accumulating organisms,DPAOs）作為重要的功能微生物,其豐度和活性決定了氮、磷的去除效果。但由于對(duì)其微生物群落的組成結(jié)構(gòu)的理解并不完善,不能及時(shí)有效地對(duì)工藝進(jìn)行調(diào)控,污水處理廠的工藝經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不明原因的脫氮除磷效率低下,不能穩(wěn)定的運(yùn)行。因此,對(duì)于脫氮除磷微生物進(jìn)行分子生物學(xué)分析能夠更好的了解其組成狀況,作為理論支撐,能更有利于對(duì)工藝的運(yùn)行調(diào)控,指導(dǎo)污水處理廠工藝的高效穩(wěn)定運(yùn)行。Accumulibacter作為除磷系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)聚磷菌（Polyphosphate-accumulating organisms,PAOs）,其代謝活動(dòng)直接影響著工藝的處理效果,對(duì)其組成成分進(jìn)行分析具有重要意義。而普通PAOs和DPAOs并沒有一個(gè)明顯的區(qū)分界定,其所具有的除磷、脫氮功能及相關(guān)的生物學(xué)機(jī)制并不是很清晰,研究人員對(duì)此問題的觀點(diǎn)和看法存在諸多分歧。實(shí)際污水處... 

【文章來源】：北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：163 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

反硝化代謝途徑[16]

這種新型生物脫氮工藝能經(jīng)濟(jì)高效的將廢水中含有的NH4-N 去除這類微生物被稱作為厭氧氨氧化菌。在缺氧條件下，厭氧氨氧化菌以NO電子受體氧化NH4-N 為 N2，無需任何外加碳源[22]。與傳統(tǒng)硝化反硝化，這種工藝?yán)碚撋夏芄?jié)省 62.5%的曝氣量，且不用加碳源，剩余污泥產(chǎn)使得處理成本大大降低[23]。厭氧氨氧化作為一種新型的微生物氮轉(zhuǎn)化途變了人們對(duì)傳統(tǒng)氮循環(huán)理論的認(rèn)識(shí)，是對(duì)傳統(tǒng)硝化-反硝化生物脫氮技革新，可以有效的節(jié)省藥劑投加費(fèi)用和曝氣過程所需能耗。氧氨氧化過程反應(yīng)方程式如式 1-5[23]NH4+1.146NO2-+0.071HCO3-+0.057H+→0.986N2+2.002H2O+0.161 NO2+0.071CH1.74O0.31N0.2（1-5）對(duì)于傳統(tǒng)的污水處理技術(shù)，厭氧氨氧化能 100%節(jié)省碳源；節(jié)約 62.5%能耗；生物量產(chǎn)量少，能實(shí)現(xiàn)污泥減量化；不產(chǎn)生或極少產(chǎn)生溫室氣體厭氧氨氧化技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在多個(gè)領(lǐng)域，如：低 C/N 比城鎮(zhèn)生活污水、高圾滲濾液的處理、禽畜養(yǎng)殖廢水、味精廢水、焦化廢水等[24]。厭氧氨代謝通路如圖 1-2 所示。

NOB 由不同的 4 類菌構(gòu)成： -變形菌亞綱（ -Proteobacteria）的硝酸菌屬（Nitrobacter）；γ-變形菌亞綱（γ-Proteobacteria）的硝化球菌屬（Nitrococcus）；-變形菌亞綱（ -Proteobacteria）的硝化刺菌屬（Nitrospina）；硝化螺菌屬（Nitrospira）。人們?cè)谖鬯幚硐到y(tǒng)中硝化細(xì)菌優(yōu)勢(shì)菌群的組成方面已經(jīng)開展了大量的研究。Nitrobacter 一直被認(rèn)為是最主要的 NOB 菌種[30]。然而，近年來在某些污水處理廠[31]、飲用水和土壤系統(tǒng)[32]等的研究結(jié)果，表明 Nitrospira 較 Nitrobacter 可能更具優(yōu)勢(shì)地位。Fukushima 等[33]研究表明高無機(jī)碳（IC）環(huán)境中 Nitrospira 處于優(yōu)勢(shì)地位，而低無機(jī)碳環(huán)境以 Nitrobacter 在為主。Nitrospira 被認(rèn)為多分布于高溶解氧和高基質(zhì)條件環(huán)境中，而在低基質(zhì)環(huán)境 Nitrobacter 可能更常被檢測(cè)到[34]。也有觀點(diǎn)認(rèn)為。Nitrobacter 是土壤中 NOB 的主導(dǎo)類型，而 Nitrospira 在污水生物處理系統(tǒng)中分布較為廣泛[35]；也有一些研究表明，Nitrospira 和 Nitrobacte均存在于城市污水處理廠[36]，甚至 Nitrobacter 在某些污水處理廠的 NOB 種群中占主導(dǎo)地位[37]。由此可見，城市污水處理系統(tǒng)中 NOB 的優(yōu)勢(shì)菌群因工藝類型和運(yùn)行參數(shù)的不同而具有各自的特征。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3392657