生物砾间接触氧化反应器中原核生物多样性及其对剩余污泥减量化的贡献

采用分子生物学手段,通过构建16 S rRNA基因文库,对新型剩余污泥减量化处理技术——生物砾间接触氧化反应器(GCOR)中悬浮颗粒的原核生物多样性进行了系统发育分析,并讨论了多种原核生物共存对剩余污泥减量化的贡献．结果表明,颗粒的原核生物可分为好氧呼吸菌群与厌氧水解发酵菌群两大类．其中,优势菌群分别是以呼吸代谢为主的假单胞菌属和以发酵为主要代谢方式的拟杆菌/噬纤维菌菌属,它们的16S rRNA序列各占文库的17%．此外,好氧菌群中还发育有α蛋白菌、β蛋白菌、γ蛋白菌、亚硝化螺菌属、土壤杆菌属、衣原体属、葡萄糖杆菌属及褐色高温单孢菌属细菌；厌氧菌群中则发育属于螺旋体属、δ蛋白菌、反硝化菌、乳杆菌属、真杆菌属的原核生物．反应系统中两大相反环境多种原核生物的共存,为在降解污水有机物的同时,达到剩余污泥减量化做出巨大贡献．

砾间接触氧化反应器中细菌多样性评价

采用分子生物学手段,通过构建16S rDNA基因文库,对新型剩余污泥减量化处理系统——砾间接触氧化反应器中细菌多样性进行了系统发育分析;通过多样性指数、丰富度指数、均匀度指数及优势度指数,对细菌多样性及优势菌种富集状况进行了系统评价。结果表明:共有80个克隆子,分别代表29个OTU,用于系统细菌分析。其中,石球外膜46个克隆子(17个OTU),石球内泥34个克隆子(12个OTU)。生物膜中细菌多样性及优势菌种富集状况均好于孔隙内泥中的细菌。

砾间接触氧化反应器中填料表面细菌多样性及其主要功能

采用分子生物学手段,通过构建16S rDNA基因文库,对新型剩余污泥减量化处理系统—生物砾间接触氧化反应器(GCOR)中载体表面附着细菌多样性进行了系统发育分析,并讨论了多种细菌共存对剩余污泥减量化的贡献。结果表明,附着细菌可分为好氧呼吸菌群、兼性厌氧菌群、厌氧水解发酵菌群和生长缓慢菌群等4大类。其中,优势菌群分别是以兼具呼吸/发酵代谢方式的β变形菌、嗜水气单胞菌及以发酵为主要代谢方式的拟杆菌属。此外,好氧菌群中还发育有假单胞菌属、硝化螺菌属细菌和黄杆菌属细菌等。慢速生长菌群包括Caldimonas taiwanensis strain On 1和Ideonella sp.。填料表面生物膜微生态环境复杂,微生物多样性较高,好氧、厌氧菌群以及慢速生长菌群等多种细菌共同作用,为在降解污水有机物的同时,达到剩余污泥减量化做出巨大贡献。结果分析表明,细菌的主要功能可归纳为:能量解偶联、共代谢作用、生物溶胞作用和慢性生长种群的影响。

砾间接触氧化反应器中微型动物种类及其贡献解析

通过3组平行试验,验证了生物砾石接触氧化法处理生活污水的可行性.结果表明:连续曝气的处理效果最佳.在3组试验装置的好氧生物膜中,检测出6种微型生物:钟虫、草履虫、轮虫、线虫、盾纤虫和体虫.其中,体虫未在间歇曝气装置中出现.连续曝气装置中检测到的微型生物种类与数量均多于间歇曝气装置.微型动物对剩余污泥减量的贡献可归纳为:增长食物链;直接对污泥进行摄食和消化,在减少污泥容量的同时增加污泥的可溶性;利用微型动物来增强细菌的活性或增加有活性的细菌数量,从而增强细菌的自身氧化和代谢能力,减少剩余污泥量.

序批式接触氧化反应器中细菌多样性及其功能

采用分子生物学手段,通过构建16S rDNA基因文库,对新型剩余污泥减量化处理系统——序批式生物砾间接触氧化反应器中细菌多样性进行了系统发育分析,并讨论了多种细菌共存对剩余污泥减量化的贡献.共有72个克隆子用于细菌系统发育分析.结果表明:填料表面附着细菌与孔隙内细菌由变型菌属、噬纤维菌-屈挠杆菌-拟杆菌组(CFB)、硝化杆菌科、低G+C革兰氏阳性细菌、高G+C革兰氏阳性细菌、疣微菌科和绿菌科等七大类细菌组成.其中,优势菌群分别是以兼具呼吸/发酵代谢方式的β变形菌纲(分别占生物膜和内泥中克隆子总量的18%和35%)和δ变形菌纲,以及以呼吸/发酵为主要代谢方式的CFB(分别占克隆子总量的24%和23%).多种细菌对剩余污泥减量化的主要功能可归纳为能量解偶联、共代谢作用、生物溶胞作用和慢性生长种群的影响.

砾间接触氧化处理河水中试及微生物菌属特性

针对某河流的水质净化问题,自制砾间接触氧化反应器(GCOR)并对其启动及运行影响因素进行研究。试验结果表明,通过逐步提高水力负荷,反应器约需30 d可完成自然挂膜启动;在稳定运行阶段,研究了HRT、曝气条件和分段进水方式对反应器运行的影响,当HRT为5 h,接触氧化区1曝气,配水区1、3按6∶4的比例分段进水时装置运行效果最佳。菌群高通量测序结果表明,系统内填料表面生物膜微生态环境复杂,微生物多样性较高,系统前端生物膜中细菌多样性及优势菌的富集情况优于后端生物膜;不同区域生物膜上富集不同功能的微生物菌群,从而实现有机物的高效降解及脱氮除磷。