液态硝酸钙原位修复黑臭底泥的研究现状及展望

液态硝酸钙被广泛用于黑臭底泥的原位修复,其中硝酸盐作为电子受体优先于Fe(Ⅲ)和硫酸盐被微生物利用,其主要参与以反硝化作用为主导且兼有厌氧氨氧化(Anammox)和硝酸盐异化成铵(DNRA)反应的氮循环过程,驱动生物氧化过程去除底泥中AVS、亚铁及有机物等致黑臭物质。硝酸盐会抑制SO_(4)^(2-)和Fe(Ⅲ)作为电子受体产生S^(2-)和Fe(Ⅱ)的生物还原过程,从而在源头上抑制底泥返黑返臭。然而,底泥中直接注入液态硝酸钙,会使局部硝酸盐浓度过高而抑制功能微生物活性,硝酸盐快速释放至上覆水而导致其利用率低和二次污染风险,调控硝酸钙的释放速率有望解决该问题。

低进水浓度CASS工艺沿程污染物去除特征及微生物群落变化

南方部分城镇污水浓度偏低,而循环式活性污泥法(CASS)能较好地处理低浓度污水,处理性能与微生物群落特征密切相关,但鲜有研究涉及其沿程微生物群落结构变化。本研究选取广东省某CASS城镇污水厂作为典型案例,分析其沿程污染物去除特征和微生物变化,从微生物学角度探讨污染物的去除机理。结果表明:低进水浓度CASS生化池沿程耗氧有机物(以COD计)、TN、NO_(3)^(-)-N、TP主要在污泥选择区被吸附降解,进水1 h COD和TP值降至最低,NH_(4)^(+)-N主要在主反应区被氧化降解,生化池可去除污水中56.42%的耗氧有机物(以COD计)、41.71%的TN、77.78%的NH_(4)^(+)-N、99.59%的TP。生化池主要优势菌门有变形菌门、拟杆菌门、绿弯菌门和浮霉菌门,变形菌门是影响微生物多样性变化的关键菌门。属水平上,进水1 h选择区Zoogloea、Aeromonas和Thauera丰度较高,主反应区Nitrospira丰度较高;进水结束选择区Nitrospira丰度较高,主反应区Terrimonas和Lactobacillus丰度较高;沉淀1 h选择区Thauera丰度提高,主反应区Nitrosomonas丰度较高,主要发生氨氧化;闲置结束选择区脱氮菌类型多丰度高,主反应区Sulfuritalea、Haliangium、Zoogloea丰度较高。沿程功能性微生物丰度变化与污染物浓度变化相对应。NO_(3)^(-)-N对微生物群落结构的塑造影响最显著(解释度为38.92%)。氮代谢途径表明沿程主反应区均发生全程硝化反硝化,选择区均发生短程硝化和全程反硝化,除进水1 h外,其余阶段选择区的反硝化功能基因丰度均比主反应区高。