AAO工艺活性污泥-生物膜复合系统脱氮增效机制研究

第45卷第10期2019年给水排水WATER&WASTEWATERENGINEERINGVol.45No.102019AAO工艺活性污泥一生物膜复合系统脱氮増效机制研究王广华1李文涛1杜至力1周建华1荣懿2金鹏康$(1广州市市政工程设计研究总院有限公司，广州510060；2西安建筑科技大学环境与市政工程学院，西安710055)摘要采用AAO中试反应器处理低C/N(V5)城市污水，在已成功启动短程硝化反硝化(PND)的工况下，向好氧区投加鲍尔环改性生物填料，以研究活性污泥一生物膜复合系统在AAO工艺中的脱氮增效机制。结果表明，活性污泥一生物膜复合系统可在40d左右稳定成型，膜上负载生物量最终稳定在39.51mg/g(以VSS/填料计)；系统好氧区亚硝氮积累率(NAR)和同步硝化反硝化效率(SND)由挂膜初期的61.57%和21.57%增至活性污泥一生物膜复合系统稳定成型期的67.48%和46.28%,生物膜通过促进PND和SND这两种脱氮途径，使系统出水NH3~N和TN浓度分别降至0.67和6.48mg/L,对系统脱氮增效作用显著；通过16SrRNA扩增测序分析发现第60d生物膜中微生物的优势菌门为Proteobacteria,其相对丰度为75.28%,主要的氨氧化菌(AOB)菌属为Nitrosomanas(1.28%)和Nitrosococcus54%),同时典型反硝化作用的微生物菌属占比显著(33.71%),并且在生物膜中存在少量Anammox菌群(Anammoxoglobus,0.57%),测序结果与反应器宏观表现吻合。关键词AAO工艺活性污泥一生物膜低C/N生活污水脱氮增效微生物种群结构中图分类号:TU992文献标识码：A文章编号:1002-8471(2019)10-0061-08DOI：10.13789/j.cnki.wwel964.2019.10.012SynergisticmechanismresearchofnitrogenremovalbyAAOprocessbiofilm-coupledactivatedsludgesystemWangGuanghua1,LiWentao1,DuZhili1,ZhouJianhua1,RongYi2,JinPengkang2(1.GuangzhouMunicipalEngineeringDesign&ResearchInstituteCo.,Ltd.,Guangzhou510060,China；2.SchoolofEnvironmentalandMunicipalEngineering»Xi'anUniversityofArchitectureandTechnology,Xi,an710055,China)Abstract:Apilot-scaleAAOreactorwasusedtotreatlowC/N(V5)municipalsewage・Thesynergisticmechanismofnitrogenremovalbybiofilm-coupledactivatedsludgesysteminAAOprocesswereinvestigated.Theresultsindicatedthatbiofilm-coupledactivatedsludgesystemcouldbeformedstablyat40d,andthebiomassonthemembraneisfinallystabilizedat39・51mg/g(VSS/carrier)・BypromotingthetwodenitrificationpathwaysofPNDandSND,theconcentrationofNH3—NandTNineffluentwasreducedto0.67and6・48mg/L,respectively,whichhadsig­nificantsynergisticeffectonnitrogenremoval.Throughtheanalysisof16SrRNAamplificationandsequencing,itwasfoundthatthedominantphylumofmicroorganismsinthe60thdaybiofilmwasProteobacteria(relativeabundancewas75・28%),andthedominantgenusofAOBwereNitroso-manas(1.28%)andNitrosococcus(1.54%).Meanwhile,therelativeabundanceoftypicaldenitri­ficationbacterialatgenuslevelaccountedforasignif