90m3/d一體化污水處理設備

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 *混合式曝氣系統具有占地面積較小，投資和能耗較低，抗沖擊負荷能力較強的優點，曝氣系統內各點底物濃度，污泥濃度和需氧速率相同，為系統內同步硝化反硝化發生提供了基礎.到目前為止對同步硝化反硝化作用機制存在不同認知：微環境理論認為物質傳遞(有機物、電子受體)、菌膠團結構及各類微生物分布和活動等致使菌膠團內部形成多種多樣的微環境類型，為同步硝化反硝化的存在創造可能;而從生物學角度闡釋同步硝化反硝化機制則始于對好氧反硝化菌株Thiosphaera pantotropha的研究，好氧反硝化菌細胞內存在不受DO抑制的反硝化酶系統，其好氧反硝化能力與胞內特殊硝酸鹽還原酶--周質硝酸鹽還原酶表達密切相關，Huang等對具有好氧反硝化功能的菌株DNA進行周質硝酸鹽還原酶亞基基因napA擴增，得到了明顯的DNA特異條帶，證明了好氧反硝化菌可以表達周質硝酸鹽還原酶.但目前基于*混合式曝氣系統同步硝化反硝化的形成條件和污泥微生物菌種結構解析的研究還相對較少，從而限制了*混合式曝氣系統的發展與應用.

因此，本文以無錫市某污水處理廠100 t·d-1*混合式曝氣系統的運行為出發點，通過進出水水質分析，研究系統對污染物的去除效能;結合反硝化速率靜態試驗，闡明系統污泥在好氧條件下的反硝化脫氮能力;通過周質硝酸鹽還原酶PCR擴增和高通量測序技術，對系統污泥微生物菌群結構和多樣性進行解析，并確定系統內優勢菌群，以期為*混合式曝氣系統的反硝化脫氮應用提供理論依據和技術支撐.

硝化細菌系指利用氨或亞硝酸鹽作為主要生存能源，以及能利用二氧化碳作為主要碳源的一類細菌。硝化細菌是古老的細菌之一，其廣泛分布于土壤、淡水、海水及污水處理系統中，卻在自然界鮮少大量出現，原因在于硝化細菌的分布會受到許多環境因素的影響，如氮源、溫度、氧氣濃度、滲透壓、酸堿度和鹽度等等。
硝化細菌分為亞硝化菌與硝化菌，亞硝化菌的主要功能是將氨氮轉化為亞硝酸鹽；硝化菌的主要功能是將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽。氨氮和亞硝酸鹽都是在水產養殖過程中產生的有毒物質且亞硝酸鹽還是強烈的治癌物質，因此如何降解這兩種物質，是科學工作者近年來的工作重點，由于亞硝化菌的生長速度比較快且光合細菌也具有降解氨氮的作用，因此現代養殖已能成功地將氨氮控制在較低的水平上。

而對于亞硝酸鹽，由于自然界中的硝化菌生長極慢且還沒有發現有其它的任何微生物可代替硝化菌的功能，所以養殖過程中產生的亞硝酸鹽就成為阻礙養殖發展的關鍵因素。科研人員經過多年努力，通過大量的實驗篩選，最終研制成功一種新型的純化硝化菌制劑“硝化寶”，它能有效地將亞硝酸鹽降至規定的濃度。

相對于傳統的硝化反硝化脫氮技術，全程自養脫氮工藝(completely autotrophic nitrogen removal over nitrite，CANON)以其無添加碳源、 脫氮速率高、 污泥產率低、 節約能源等優點越來越受到人們的關注.CANON工藝是在同一反應器中通過好氧氨氧化菌(AOB)和厭氧氨氧化菌(AnAOB)的協同作用達到自養脫氮的目的，AOB利用溶解氧把部分NH4+氧化為NO2-，AnAOB利用剩余的NH4+和生成的NO2-通過厭氧氨氧化技術進行脫氮.在這個過程中，提供溶解氧是實現亞硝化產生NO2-的前提，但是溶解氧同時也會對AnAOB產生抑制作用，并且有很多研究者報道由于溶解氧的原因造成硝化菌(NOB)快速增值，使得出水NO3-過高.

另外，不同的研究者對CANON工藝的研究發現反應器所需要控制的DO大小存在非常大的差別(0.1~2.53mg·L-1)，即使在同樣的DO條件下，脫氮效果也會由于AOB活性、 污泥顆粒大小、 NH4+濃度大小等因素而出現明顯的波動[9].所以，對DO的有效控制，尤其是低氨氮廢水，是實現CANON工藝穩定運行的關鍵因素.