辽河保护区人工湿地微生物群落结构及分布规律

利用高通量测序技术,研究了辽河保护区盘锦段3种类型人工湿地(支流汇入口湿地、坑塘湿地、牛轭湖湿地)底泥和芦苇根际微生物群落结构与分布规律。结果表明: 3种类型人工湿地底泥微生物多样性、丰度和操作分类单元(optical transform units,OTUs)数目均大于芦苇根际微生物,且底泥和芦苇根际微生物多样性受季节变化影响,秋季高于春季;不同类型人工湿地微生物群落结构及分布大致相似,变形菌门(Proteobacteria)为相对丰度最高的优势种,以变形菌门为主的革兰氏阴性菌在人工湿地净化过程中起重要作用;不同类型人工湿地变形菌纲及其相对丰度不同,支流汇入口湿地以α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria)和γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)为主;坑塘湿地以γ-变形菌纲和α-变形菌纲为主;牛轭湖湿地中不同纲的微生物分布较均匀。     

MBBR-MBR组合工艺处理生活污水效能及膜污染研究

构建了移动床生物膜反应器(MBBR)-膜生物反应器(MBR)组合工艺处理生活污水,考察了其对污染物的去除效果和膜污染情况。结果表明,MBBR-MBR对$NH_{4}^{+}$-N和COD的去除率均能达到97%以上。MBR中跨膜压随运行时间延长呈先慢速增加后快速增加的特点,活性污泥微生物胞外聚合物(EPS)和微生物代谢产物(SMP)是膜污染的重要物质,普通的化学清洗并不能使MBR膜组件恢复到新膜的水平,膜污染呈不可逆性。EPS的表观分子量分布较广泛,而SMP的表观分子量呈单峰特征,主要以小分子量物质为主。     

膜生物反应器-超低压纳滤组合工艺处理城镇污水

针对再生水的高品质化和污泥的减量化问题,构建一套膜生物反应器-超低压纳滤组合工艺(MBR-DF)中试装置,以零排泥的方式运行处理城镇污水,同时建立一套传统活性污泥处理工艺(CAS),进水COD及$NH^{+}_{4}$-N、TN、TP浓度分别为87.0~165.7、14.0~31.0、14.2~32.4和2.5~3.3 mg/L。结果表明:浓水零排放MBR-DF系统对COD、$NH^{+}_{4}$-N和$PO_{4}^{3-}$具有较好的去除效果,去除率分别为95.7%、99.0%和68.5%。总溶解固体(TDS)和$HCO^{-}_{3}$的去除率分别为13.5%和31.1%,并能有效地降低出水总硬度。DF膜对$PO_{4}^{3-}$和$SO_{4}^{2-}$具有明显的截留作用,对$NO^{-}_{3}$截留效果较差,对$HCO^{-}_{3}$无截留作用。进水溶解性有机物(DOM)经MBR-DF后,出水中仅剩少量的类色氨酸类物质,且MBR-DF系统对进水DOM的UV₂₅₄消减率达到94.9%,对DOC的去除率在98.0%以上,出水DOM的腐殖质向非腐殖质转化的程度较高。MBR-DF系统和CAS系统对17-β雌二醇(E2)的去除率分别为99.9%和70.8%,MBR-DF系统可有效降低出水回用过程中存在的健康隐患。     

MBBR-MBR组合工艺处理生活污水试验中微生物种群结构的演变

采用移动床生物膜反应器(MBBR)-膜生物反应器(MBR)组合工艺进行生活污水处理试验,考察了组合工艺对污染物的去除效果,通过变性梯度凝胶电泳(DGGE)分析反应器内微生物种群组成及多样性变化,利用克隆文库分析微生物种群结构。结果表明:MBBR-MBR组合工艺稳定运行时对氨氮($NH_{4}^{+}$-N)和化学需氧量(COD_Cr)的平均去除率高达98%和97%;DGGE指纹图谱显示,反应器运行过程中微生物群落结构演变明显且与温度变化密切相关,逐渐形成适应污水处理的低温稳定种群,MBBR与MBR相比,其反应器内微生物种群更丰富,抗冲击负荷能力更强;克隆文库结果显示,MBBR与MBR内微生物优势种有较大差异,但同属变形菌门(Proteobacteria)。