[01819059]城市污水生物脱氮除磷生化反应机制研究

本课题研究围绕倒置A2/O工艺生物除磷生化反应机制问题，综合运用环境工程学、分子生物学与现代显微分析技术手段，从反应动力、微生物群落特征与代谢特征角度，分析了与常规A2/O工艺在微生物种群的差异与反应过程微生物形态变化的规律，探讨其生物除磷生化反应机制，验证有关A2/O工艺的理论观点，协调系统内生物脱氮与除磷之间的矛盾关系，挖掘其生物除磷的潜力，完善、发展倒置A2/O工艺生物脱氮除磷技术，为倒置A2/O工艺生物脱氮除磷理论的形成奠定基础。为促进污水生物脱氮除磷技术的发展提供强有力的技术支撑，具有一定的前瞻性、先进性，同时具有显著的环境、经济和社会效益。本课题主要围绕倒置A2/O工艺进行以下几个方面的研究：1、城市污水生物脱氮除磷工艺现场小试试验与氮磷转化规律研究通过常规A2/O工艺与倒置A2/O工艺现场小试的平行对比试验，考察不同温度、溶解氧、水力停留时间等工艺条件对常规A2/O工艺和倒置A2/O工艺处理效果的影响，考察倒置A2/O工艺在不同工艺条件下的处理效果和运行规律，研究倒置A2/O工艺与常规A2/O工艺过程氮、磷的迁移转化规律，进而深入探讨倒置A2/O工艺与常规A2/O工艺氮磷脱除机制上的差异。2、城市污水生物脱氮除磷系统微生物反应动力、活性及微生物形态研究本部分针对倒置A2/O工艺进行生物脱氮除磷机理研究，在分析倒置A2/O工艺生化反应机理的同时，通过对活性污泥在好氧条件下比耗氧速率的测定，分析不同厌氧历时对活性污泥微生物的代谢活性的影响，考察不同工艺条件下好氧生化效率的变化；利用扫描电镜和透射电镜观察活性污泥系统中菌胶团的外部形态和微生物胞内存储颗粒。3、城市污水生物脱氮除磷系统微生物群落的代谢特性研究采用Biolog微生物群落分析技术对处理实际城市污水的倒置A2/O工艺及常规A2/O工艺系统进行活性污泥微生物群落的代谢特性研究，从活性污泥微生物群落的代谢特性角度分析倒置A2/O工艺与常规A2/O工艺系统微生物结构与代谢特征的差异，为了解和掌握生物脱氮除磷微生物学机制奠定基础。4、纯培养条件下活性污泥系统微生物优势种群研究本研究采用纯培养的方法比较两工艺活性污泥系统中微生物种群结构，同时对活性污泥样品进行扫描电镜观察，揭示两工艺活性污泥系统中主要优势种群，探讨生物除磷系统中的主要功能菌，为研究其生物除磷生化反应机制，验证有关倒置A2/O工艺的理论观点奠定基础。5、混合培养条件下活性污泥系统微生物分子生物多样性研究本研究从常规A2/O工艺与倒置A2/O工艺系统不同区段（好氧区、厌氧区、缺氧区）分别获取活性污泥样品，然后直接提取出活性污泥混合菌群的基因组DNA，以PCR扩增16S rRNA基因V3区序列，用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术进行分离和鉴定，从而得出活性污泥微生物种群多样性的信息。