《功能菌群代謝主導的原位污泥減量新工藝及其機制解析》是依託哈爾濱工業大學，由郭婉茜擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：功能菌群代謝主導的原位污泥減量新工藝及其機制解析
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：郭婉茜
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在污水處理工藝過程中減少污泥的產生量，是從根本上解決污泥問題的有效途徑之一。本課題針對目前污水處理原位污泥減量OSA工藝研究中存在的問題，利用微生物在限氧條件下表現的強抗衝擊能力和高處理效率的特性，並結合脫氮除磷的需求，構建新型污水處理與原位污泥減量耦合工藝系統，實現污泥的原位減量。通過控制限制性生態因子（如DO、pH、HRT等），實現不同功能菌群的分離，利用螢光原位雜交（FISH）、變性梯度凝膠電泳（DGGE）、原子力顯微鏡（AFM）、掃描電鏡（SEM）等手段，識別主導耦合工藝系統原位污泥減量的功能菌群，並解析菌群間互作機制。利用GC、HPLC等，結合代謝中間產物、末端產物及特徵酶的分析，揭示功能菌群主導的原位污泥減量機制，從而為最佳化和構建微生物群落提供科學依據，提升了污水生物處理系統中原位污泥減量效能及運行穩定性。
結題摘要
新型一體式同步污泥減量及強化污水處理耦合工藝的開發與套用對當今形勢下我國污水處理廠新工藝的建立與系統機理探明有著重要意義。本項目開發的新型強化污水處理及原位污泥減量耦合工藝系統，以最優污水處理效果及最低污泥產率為目標，以研究耦合系統強化污染物去除機制及原位污泥減量機制為重點。利用高效液相色譜（high performance liquid chromatographic, HPLC）、凝膠色譜（gel-permeating chromatography, GPC）、三維螢光光譜（three-dimensional excitation-emission matrix fluorescence spectroscopy, EEM）、及紅外光譜（fourier transform infrared spectroscopy, FTIR）等技術手段，研究出水中溶解性微生物產物（soluble microbial products, SMP）的特性及形成規律，探索耦合系統強化污水中污染物去除的內在機制；利用高通量測序等手段，挖掘系統中功能微生物群落之間的相互作用關係，解析耦合工藝強化污水處理及原位污泥減量的分子機制；探討新型耦合系統原位污泥減量的主導因素，解析耦合系統原位污泥減量機制。結果表明，與傳統活性污泥工藝相比，新型一體式工藝可以有效地實現45.08%的污泥減量效果。與OSA（oxic-setting-anaerobic, OSA）工藝相比，新型一體式工藝可以有效地實現24.37%的污泥減量效果。同時，新型一體式工藝具有很好的脫氮除磷的效果。在實驗中發現，出水有機物質的主要成分是溶解性微生物產物，試驗證明溶解氧含量、系統內污泥停留時間都會對出水水質產生較大的影響。
