菌丝球强化耐盐好氧颗粒污泥构建、性能及其微生物群落特性

基于Martelella sp.AD-3中度嗜盐功能细菌耦合活性污泥这一耐盐有机污染物强化降解体系,探究菌丝球外源投加对构建耐盐好氧颗粒污泥系统(SAGS)和PAHs类污染物去除的影响。以杭州湾潮间带污泥为接种源,在盐度为5%,以葡萄糖和菲为碳源的条件下筛选得到一株耐盐真菌Penicillium sp.L22。发现在pH为7,盐度为3%的条件下,菌丝球的生长量和降解性能都达到最佳。将上述菌丝球投加到Martelella sp.AD-3菌和活性污泥强化体系,进一步研究发现,相比于对照组(AD-3菌+活性污泥),实验组(菌丝球+AD-3菌+活性污泥)虽然造粒缓慢且形成的颗粒较小(平均粒径减小19.3%),但是形成的颗粒结构更加密实稳定,反应器生物量大(VSS增加3.2倍),污泥沉降性更好(SVI_(5)减小24.4%)。通过研究胞外多聚物(EPS)发现,菌丝球的投加增加了反应体系中污泥胞外蛋白质含量,从而促进了污泥团聚。在有机污染物降解方面,相比于对照组,菌丝球实验组在第三阶段COD去除率提升20.5%,代表性模式污染物菲的比降解活性提升53.1%。采用高通量基因测序技术分析发现,Martelella属的相对丰度与污泥的比降解活性成显著正相关,表明添加菌丝球可能是通过强化AD-3菌(Martelella属)的持留从而强化菲的降解。此外,菌丝球Penicillium属和菲的降解也成显著正相关。本研究揭示了真菌菌丝球强化SAGS系统的群落演替特征,为高盐有机废水的强化处理提供了技术支持和理论依据。

耐盐好氧颗粒污泥胞外聚合物组分及微生物群落结构特征

耐盐好氧颗粒污泥具有降解超高盐废水的能力,但污泥胞外聚合物(EPS)和微生物群落组成对颗粒污泥的影响机制尚不明晰。采用3个序批式反应器(SBR,非盐不补泥(E)、高盐间歇补泥(A)、高盐非补泥(S))培养耐盐好氧颗粒污泥,进水盐度为10%,分析SBR运行过程中污泥元素含量、EPS组分及微生物群落的变化特征。结果表明,在间歇补泥的运行策略下,污泥中碳的质量分数和氨基酸总质量分别提高到30.51%和260.98mg/g(疏水性94.46mg/g,亲水性166.52mg/g),并富集盐单胞菌属(Halomonas,26.44%)和棒杆菌属(Corynebacterium,24.07%)等聚磷菌,以及未分类菌属(unclassified_f_Rhodobacteraceae,10.82%)的反硝化菌。EPS和盐度是诱发微生物群落变化的主导因素。通过逐步间歇补泥的方式可以缩短耐盐颗粒污泥的颗粒化时间,保证污泥系统的稳定运行,为高盐废水中污染物的降解提供了新的思路。

间歇性施泥诱导超高盐环境中好氧污泥颗粒化及性能研究

南疆阿拉尔市北区印染厂较多,印染过程用水量大,产生的废水成分复杂,且属于高盐废水,研究开发可处理超高盐废水的生物处理技术显得尤为重要。在两组高径比(R_(H/D))为7.5的序批式反应器(SBR)内接种市政活性污泥,进水为人工模拟废水(盐度质量分数10%,固体Na Cl配制),采用间歇施泥(S1)和不施泥(S2)两种操作方式运行,分析市政污泥在超高盐废水中颗粒化过程中污泥形态、除污性能及间歇施泥维持颗粒结构稳定性的机制。结果表明:间歇施泥和不施泥运行最终均能形成耐盐好氧颗粒污泥,颗粒形成时间分别为43 d和55 d;耐盐好氧颗粒污泥形成后,S1、S2中MLSS分别约为4.5、4.11 g/L,SVI_(30)分别为20.8、45.4 mL/g,对应颗粒粒径分别为4 834.5、3 686.2μm,污泥形态为卵状;污泥颗粒EPS中蛋白质二级结构α-螺旋/(β-折叠+无规卷曲)约为0.685(S1)和0.699(S2),污泥颗粒的疏水性增强;间歇施泥反应器中废水COD、TP、NH_(4)^(+)-N平均去除率分别为81.50%、57.40%、93.30%,高于不施泥反应器中各污染物去除率。间歇施泥的应用可以有效缩短污泥颗粒化时间,维持颗粒的完整性,强化对污染物的去除,为高盐废水的处理提供新的思路。