《好氧顆粒污泥生物強化體系的快速構建及同步脫氮機制》是依託南京理工大學，由沈錦優擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：好氧顆粒污泥生物強化體系的快速構建及同步脫氮機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：沈錦優
- 依託單位：南京理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
相比傳統活性污泥，好氧顆粒污泥(AG)具有沉降性好、種群豐富、對有毒物質耐受性強、抗衝擊負荷等優勢。然而對於高毒性難降解工業廢水而言，AG的培養具有較大難度。本項目面向難降解物質(以吡啶為例)的生物強化治理，擬採用具有自絮凝特性的吡啶降解菌為接種物，誘導生物聚集體的快速形成，以實現吡啶降解AG的快速培養，揭示生物聚集體作為骨架結構促進污泥快速顆粒化的機理；通過溶解氧、吡啶負荷、pH、氨氮負荷等參數的調控，實現吡啶降解AG體系的短程硝化反硝化；通過基因克隆文庫結合PCR-DGGE分析，確定AG體系的優勢菌群，確立吡啶降解與同步脫氮的生物學依據；根據FISH-CLSM結合微電極分析結果，探究AG結構中吡啶降解菌、氨氧化菌、亞硝酸鹽氧化菌、反硝化菌等微生物群落的空間分布及協同作用，揭示AG體系吡啶強化降解同步脫氮機制；考察AG生物強化體系處理含吡啶的實際廢水的效能，為AG技術的實際套用提供參考。
結題摘要
本研究採用自絮凝功能微生物作為接種物，成功培養了具有吡啶降解和同步脫氮功能的好氧顆粒污泥，有效縮短了好氧顆粒污泥系統的啟動周期；在好氧顆粒污泥系統中，吡啶降解釋放出的氨氮進一步被硝化細菌硝化為亞硝酸根離子；在好氧顆粒污泥結構內部的缺氧區，亞硝酸根離子可作為反硝化的電子受體發生反硝化脫氮反應，進而促進吡啶等難降解污染物的降解，進一步明確了吡啶降解和同步脫氮的機制；高通量測序結果證實了吡啶降解菌屬、亞硝化相關菌屬、反硝化相關菌屬和自絮凝相關菌屬的存在，明確接種微生物的作用以及菌群結構的動態變化，從而揭示了好氧顆粒污泥生物聚集體形成的生物學機制；驗證了生物強化好氧顆粒污泥技術套用於含高濃度吡啶的實際工業廢水的可行性，提出了複雜水質條件下好氧顆粒污泥生物強化系統的調控策略。好氧顆粒污泥培養周期≤1個月；出水吡啶濃度≤1mg/L；吡啶降解最大容積速率≥2000mg/L/h；好氧顆粒污泥沉降速率≥40m/h。本研究累計發表SCI收錄論文15篇（其中JCR一區論文10篇）；授權國家發明專利3件，申報國家發明專利4件；主持人獲批江蘇省傑出青年基金、江蘇省“333工程”、江蘇省“六大人才高峰”等人才項目；培養博士研究生3名，碩士研究生5名。
