本项目研究以FISH法为研究手段,以污泥聚集生长过程的微生物相为考察对象,重点探讨微生物种类、数量、分布及在污泥中的空间结构等分子生态学特性,了解污泥聚集生长即颗粒化过程中起关键作用的微生物群体,分析比较聚集生长污泥的生态体系与普通絮状活性污泥的异同,考察改善污泥代谢活性或沉降性能的主要细菌组成、细菌作用及形态特征,结合污泥理化特性测试,明确污泥最大功能表现的微生物结构基础,探讨污泥聚集生长过程与工艺运行参数的相关性,研究不同运行条件对污泥聚集生长过程的影响和控制,寻找发挥污水处理系统最大效能的最佳工艺组合,提出培养污泥聚集生长体的关键运行因素和操作规程,探讨人为优化或强化污泥聚集生长并形成颗粒化结构的条件与方法,最终为实际工程运行提供技术帮助和支撑。本项目研究对进一步加深活性污泥结构的认识,更好地拓展活性污泥法的应用和提高运行控制水平,均有很重要的理论意义和实践意义。
本项目研究以污泥聚集生长过程及其微生物相变化为考察对象开展了研究。结果表明,通过进料负荷和曝气的控制可以很好地实现污泥聚集生长即污泥颗粒化。采用FISH法为研究手段,对颗粒化过程中起关键作用的微生物群体做了分析,发现絮体污泥和颗粒化污泥的微生物分布与结构存在巨大差异,丝状细菌的存在和数量并不像原来认为的那样在颗粒化过程中起重要作用。α-、β-和γ-变形菌是主要的微生物类群,大多以球状或杆状的形态存在。脱氮和除磷等功能性微生物主要分布在颗粒污泥的外表层,并展现出有序的结构,而在絮体污泥中则呈现零散分布的特征。颗粒化生长过程的主要原始驱动力是SBR系统独特的基质贫富交替,导致细菌表现出聚集生长的倾向。通过运行负荷、曝气和其它参数的控制,可以实现常规城市污水、难降解废水和高含盐废水的污泥颗粒化生长,并由此达到较好的运行处理效果。本项目研究对进一步加深颗粒化活性污泥生长和结构的认识,更好地拓展好氧颗粒污泥的实际工程应用和提高运行控制水平,均有很重要的理论意义和实践意义。