《反硝化除磷污泥顆粒化穩態機制及功能菌群特性研究》是依託武漢大學，由王弘宇擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：反硝化除磷污泥顆粒化穩態機制及功能菌群特性研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王弘宇
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
反硝化除磷顆粒污泥技術是近來興起的一種經濟、高效的新型同步生物脫氮除磷技術，具有很好的套用與發展前景。但目前還存在系統啟動時間較長、顆粒化穩定運行機制及關鍵因素尚不明確等問題。同時對於顆粒污泥中微生物菌群結構功能等生物學特性及基於此的反硝化除磷機理也還存在許多空白。本項目擬探索反硝化除磷顆粒污泥工藝快速啟動策略，闡明反硝化除磷污泥顆粒化聚集和穩定運行機制及關鍵因素，並利用分子生物學技術研究不同環境條件下微生物菌群結構組成同顆粒污泥特性及脫氮除磷效果之間的構效關係，最佳化反應器運行條件。同時基於純培養方法，從系統中篩選出反硝化除磷菌種，編碼其關鍵酶功能基因。定量分析系統反硝化和除磷過程關鍵功能基因，並將其與脫氮除磷效果進行關聯，從微觀層面揭示系統的反硝化和除磷機理。通過本課題的研究，可為反硝化除磷顆粒污泥工藝的實際套用提供理論基礎和技術支持。
結題摘要
顆粒污泥系統啟動周期長和工藝運行穩定性不足一直是限制反硝化除磷顆粒污泥技術實際套用的兩大主要問題。本申請課題實現好氧顆粒污泥的快速造粒，同時結合反硝化除磷工藝，在成熟的好氧顆粒污泥中富集反硝化除磷菌，提高反硝化除磷顆粒污泥系統穩定性的同時降低污水處理的能耗，最後從系統中分離篩選得到高效反硝化除磷菌株，並編碼其關鍵酶功能基因。本研究重點探索好氧顆粒污泥及反硝化除磷顆粒污泥快速啟動的機制，闡明系統穩定運行的機理和關鍵控制因素，並利用分子生物學技術研究不同環境條件下微生物菌群結構和污泥特性及脫氮除磷效果之間的構效關係，最佳化反應器運行條件。具體方法為在SBR反應器中投加黃土微粒實現好氧顆粒污泥強化造粒；繼而採用厭氧/好氧/缺氧模式富集反硝化除磷菌，實現反硝化除磷顆粒污泥系統的快速啟動；對反硝化除磷顆粒污泥系統的運行條件進行最佳化，主要研究pH、碳源種類、有機負荷、C/N、C/P等的影響，以及有毒物質苯酚及納米材料氧化鋅納米顆粒的衝擊和長期影響。從污泥特徵、去除效果、EPS分泌以及微生物群落變化等方面對系統的穩定性進行了分析和及時調控，構建了長期運行穩定維持調控策略，指導反硝化除磷顆粒污泥系統的快速構建及長期穩定運行。
