实时控制实现短程硝化过程中种群结构的演变_郭建华

书第42卷第8期2010年8月哈尔滨工业大学学报JOURNALOFHARBININSTITUTEOFTECHNOLOGYVol.42No.8Aug．2010实时控制实现短程硝化过程中种群结构的演变郭建华1，王淑莹2，郑雅楠2，彭永臻1，2，刘洋3，孙治荣2(1．哈尔滨工业大学市政环境工程学院，哈尔滨150090，pyz@bjut．edu．cn;2．北京工业大学北京市水质科学与水环境恢复工程重点实验室，北京100124;3．中国水务控股有限公司，北京100020)摘要:为了考察实时控制下实现短程硝化过程中硝化污泥种群结构的演变，采用荧光原位杂交技术(FISH)和扫描电镜(SEM)对处理生活污水的序批式反应器内污泥进行了跟踪观测．结果表明:通过检测pH曲线上的“氨谷”特征点快速启动了短程硝化，短程硝化维持期间亚硝化积累率平均在93%左右．接种污泥形态多样，含长杆、短杆及球状菌，而随着运行的延续，污泥形态呈现了向短杆状、球状转变的态势．实时控制下反应器内亚硝酸氧化菌(NOB)逐渐被淘洗，而氨氧化菌(AOB)得到了富集．从短程硝化启动初期到短程硝化稳定运行102d，AOB的相对数量从3.5%逐渐上升到8.5%，而对应的NOB相对数量从3.1%下降至0.5%以下．利用好氧曝气时间实时控制实现短程硝化是一种面向种群优化的控制方法，有利于短程硝化系统长期稳定的运行．关键词:短程硝化;氨氧化菌;荧光原位杂交;扫描电镜;种群优化;实时控制中图分类号:X703.1文献标志码:A文章编号:0367－6234(2010)08－1259－05Assessmentofpartialnitrificationachievedbyreal-timeaerationdurationcontrolthroughmicrobialpopulationshiftusingFISHandSEMGUOJian-hua1，WANGShu-ying2，ZHENGYa-nan2，PENGYong-zhen1，2，LIUYang3，SUNZhi-rong2(1．SchoolofMunicipalandEnvironmentalEngineering，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150090，China，pyz@bjut．edu．cn;2．KeyLaboratoryofBeijingforWaterQualityScienceandWaterEnvironmentalRecoveryEngineering，BeijingUniversityofTechnology，Beijing100124，China;3．ChinaWaterHoldingsPte．Ltd．，Beijing100020，China)Abstract:Theshiftofnitrifierpopulationwithinapartialnitrificationreactorwasinvestigatedusingfluores-cencein-situhybridization(FISH)techniquesandtheflocmorphologywasobservedusingscanelectronmi-croscope(SEM)．Partialnitrificationtonitritewasachievedquicklybyusingreal-timeaerationdurationcon-trolwhendomesticwastewaterwastreatedinalab-scalesequencingbatchreactor(SBR)．Theaveragenitriteaccumulationratiowasabove93%．ThemorphologyphotographsobservedusingSEMindicatedthatthesludgeshowedashifttowardssphericalandsmallrod-shapedclustersfromthediversemorphology．FISHanalysisshowedthatammonia-oxidizingbacteria(AOB)graduallyout-competednitrite-oxidizingbacteria(NOB)．AOBpopulationpercentageincreasedfrom3.5%(duringthestart-upperiod)to8.5%(afterachievingnitri-tationfor102days)，whileNOBpopulationpercentagedecreasedfrom3.1%tolessthan0.5%．According-