同步脱氮除磷好氧颗粒污泥形成与反应机制的研究-高景峰

第31卷第4期2010年4月环境科学ENVIRONMENTALSCIENCEVol.31，No.4Apr.，2010同步脱氮除磷好氧颗粒污泥形成与反应机制的研究高景峰，陈冉妮，苏凯，张倩，彭永臻(北京工业大学环境与能源工程学院，北京100124)摘要:处理实际生活污水添加不同碳源的A(丙酸钠+乙酸钠)、B(葡萄糖)2个单级SBR中的好氧颗粒污泥(aerobicgranularsludge，AGS)均能在常温(18～27℃)和低温(9～13℃)条件下稳定维持同步脱氮除磷的去除效果，利用荧光原位杂交技术(fluorescenceinsituhybridization，FISH)、多重荧光染色技术以及扫描电镜(scanningelectronmicroscope，SEM)技术对2个反应器中好氧颗粒污泥的菌群、细菌凋亡和胞外多聚物(extracellularpolymericsubstances，EPS)的分布以及颗粒污泥的微观形态等进行了研究.FISH结果表明，2个反应器的AGS中，氨氧化菌均位于AGS的最外层，约占总菌的12%，聚磷菌则均位于颗粒的内层，约占总菌的40%，2种颗粒对氮、磷的去除机制没有明显区别，受碳源影响较小.硝化是限速步骤，好氧条件下颗粒内部反硝化除磷的存在加速了吸磷的进行.细菌凋亡荧光染色结果表明，A、B中AGS的活细菌多位于外层，而死细菌均匀分布.EPS多重荧光染色结果表明，2种AGS中的蛋白质和脂类均分布均匀，不受碳源的影响，但蛋白质数量较多，脂类较少;而多糖(α吡喃葡萄糖、α甘露糖和β-D-吡喃葡萄糖)在不同反应器的AGS中呈现出不同的分布规律，表明其分布及含量与外加碳源有着密切的关系，多糖与AGS的形成、稳定维持具有直接的联系.SEM显示B中球菌较多，而A中以杆菌为主，该结果表明不同的碳源会对好氧颗粒污泥的菌种产生影响，并且与最终的去除效果相关，以丙酸钠+乙酸钠为外加碳源更容易维持稳定的同步脱氮除磷去除效果.关键词:好氧颗粒污泥;同步脱氮除磷;荧光原位杂交;胞外多聚物;染色中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:0250-3301(2010)04-1021-09收稿日期:2009-06-07;修订日期:2009-08-09基金项目:国家自然科学基金项目(50508001);北京市自然科学基金项目(8082007);北京市科技新星计划项目(2006A10)作者简介:高景峰(1974～)，男，博士，副教授，主要研究方向为水污染控制，E-mail:gao.jingfeng@bjut.edu.cnFormationandReactionMechanismofSimultaneousNitrogenandPhosphorusRemovalbyAerobicGranularSludgeGAOJing-feng，CHENRan-ni，SUKai，ZHANGQian，PENGYong-zhen(CollegeofEnvironmentalandEnergyEngineering，BeijingUniversityofTechnology，Beijing100124，China)Abstract:Aerobicgranularsludge(AGS)forsimultaneousnitrogenandphosphorusremoval(SNPR)wascultivatedandstudiedintwolab-scalesequencingbatchreactors(namedasA＆B)treatingrealdomesticwastewater，additionalcarbon(sodiumpropionateandsodiumacetateforA，glucoseforB)wasaddedtomaketheratioofCOD∶N∶Pas360∶60∶6，goodSNPRwasachievedatnormal(18-27℃)andlowtemperature(9-13℃).Themicrobialcommunitycompositionanddistribution，distributionofcellsandextracellularpolymericsubstances(EPS)andmorphologiesoftheAGSwereinvestigatedusingfluorescenceinsituhybridization(FISH)，insitufluorescentstainingandscanningelectronmicroscope(SEM)，respectively.FISHresultsshowedthatammonium-oxidizingbacteriacomprised12%ofal