生活污水常温处理系统中AOB与NOB竞争优势的调控_曾薇

生活污水常温处理系统中AOB与NOB竞争优势的调控曾薇,张悦,李磊,彭永臻＊(北京工业大学环境与能源工程学院,北京100124)摘要:常温(19℃±1℃)条件下,采用SBR工艺处理低碳氮比(CN)实际生活污水,研究氨氧化菌(AOB)与亚硝酸盐氧化菌(NOB)竞争优势的调控,在接种全程硝化污泥的系统中使AOB成为优势菌群,启动并维持常温短程硝化.通过控制曝气量为40Lh使系统溶解氧处于较低水平(DOaverage<1.0mgL),同时结合好氧硝化时间的优化控制,即在pH值“氨谷”点前及时停止曝气的短周期定时控制,强化AOB的竞争优势.待AOB的竞争优势初步形成后(亚硝酸盐积累率NO-2-NNO-x-N达到50%),每周期曝气时间随着NO-2-NNO-x-N的提高由3h逐步延长至4h、5h,从而提高NH+4-N去除率,进一步增强AOB在系统中的竞争优势,短程硝化成功启动,NO-2-NNO-x-N稳定在95%以上.FISH检测结果表明AOB大约占总菌群的9.97%.在线控制好氧硝化时间可以很好地维持短程硝化效果,NH+4-N去除率达到97%以上.研究还表明,对于全程硝化污泥常温下如果不限制溶解氧,单纯依靠短周期定时控制无法使AOB成为优势硝化菌群.关键词:生活污水;常温;短程硝化;氨氧化菌中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:0250-3301(2009)05-1430-07收稿日期:2008-06-02;修订日期:2008-08-25基金项目:国家自然科学基金项目(50608001);北京市自然科学基金项目(8072005);北京市教委科技发展计划面上项目(KM200710005014);北京工业大学研究生科技基金项目(ykj-2007-1649)作者简介:曾薇(1974～),女,博士,副教授,主要研究方向为污水生物处理,E-mail:zengwei-1@263.net＊通讯联系人,E-mail:pyz@bjut.edu.cnCompetitionandOptimizationofAOBandNOBforDomesticWastewaterTreatmentatNormalTemperaturesZENGWei,ZHANGYue,LILei,PENGYong-zhen(CollegeofEnvironmentalandEnergyEngineering,BeijingUniversityofTechnology,Beijing100124,China)Abstract:Atnormaltemperatureof19℃±1℃andseedsludgefromthesystemofconventionalnitrogenremovalvianitratecomposedofbothammoniaoxidizingbacteria(AOB)andnitriteoxidizingbacteria(NOB),thecompetitionandoptimizationofAOBandNOBwasinvestigatedinalab-scaleSBRtreatingdomesticwastewater.Thereactorwasoperatedundertheaerationrateof40LhwiththeaverageDOconcentrationbelow1.0mgL,andcombinedwiththecontrolofaerationtime,i.e.,aerationwasstoppedbeforethepH“ammoniavalley”wasdetected.AfterAOBbecamepre-dominantnitrifyingbacteria(nitriteaccumulationrateNO-2-NNO-x-Nreached50%),theaerobicdurationsweregraduallyprolongedfrom3hto4hand5htoimprovetheammoniaremovalefficienciesandenhanceAOBdominant.Bytheaboveoperationalpattern,nitrogenremovalvianitritewassuccessfullyachievedwithNO-2-NNO-x-Nover95%.Fluorescencein-situhybridization(FISH)analysisshowedthatAOBwasaccountedfor9.97%oftotalbiomass.Theon-linecontrolofaerobicdurationwasaneffectivemethodtomaintainthepartialnitrification