蚯蚓对剩余活性污泥酸碱缓冲容量及氨氧化进程的影响

发布时间：2017-11-26 00:06

  本文关键词：蚯蚓对剩余活性污泥酸碱缓冲容量及氨氧化进程的影响

  更多相关文章： 剩余活性污泥 蚯蚓堆肥 pH 酸碱缓冲容量 氨氧化

【摘要】：城镇剩余活性污泥是污水处理的必然产物,其丰富的有机质含量,较高的氮磷及腐殖酸含量都是污水污泥成为土壤改良剂和肥料的天然前提。但污泥本身极易腐败发臭,尤其处于厌氧状态下有机成分分解产生大量氨气、硫醇和硫化氢等有害恶臭气体,由此引发的二次污染问题日益突出。蚯蚓堆肥是一种从各方面来看都很具有吸引力的污泥处理方式,经蚯蚓堆肥稳定的剩余活性污泥不再发臭,同时具有吸附臭气的能力。虽然蚯蚓堆肥是蚯蚓和微生物共同作用的过程,但作为有机质降解的主力军,微生物受多种因素影响,包括堆肥方式、环境因素和通氧条件等。保持剩余活性污泥环境的相对稳定其中一个重要的因素就是保证酸碱产生和消耗的平衡,而污泥较低的碳氮比使得有机氮矿化成为能够剧烈影响污泥酸碱环境的因素。本文从酸碱缓冲容量、有机氮矿化和氨氧化种群结构等角度出发,运用理化指标和变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术,旨在理解蚯蚓堆肥过程中酸碱环境的变化及其影响因素,探索影响污泥氨氧化强度和进程的关键因素。主要研究成果如下:(1)选取兰州七里河安宁污水处理厂的污泥样品作为研究对象,造粒后进行蚯蚓堆肥并设置对照组,堆肥中前期污泥酸碱环境由有机碳降解产酸控制,后期有机氮氨化、硝化及反硝化等过程的进行伴随大量弱酸弱碱的产生和消耗,提高了堆肥的酸碱缓冲容量,污泥的酸碱环境由于有较大的缓冲能力其pH波动并不剧烈。其次蚯蚓促使污泥提前氨化,提高硝化强度,促进基质中弱酸弱碱的产生进而提高酸碱缓冲容量。最后,蚯蚓处理组pH波动幅度小于对照组,ABC、ALBC和pHBC在全处理过程中高于对照组,其较为稳定的pH值和较高的酸碱缓冲容量是相匹配的;蚯蚓处理改变了氨氧化细菌的群落结构,增加了氨氧化细菌的多样性,同时接种蚯蚓能够显著提高污泥微环境酸碱稳定性,利于微生物活性高效发挥。(2)在研究环境温度对蚯蚓堆肥的影响时发现堆肥温度从15℃提高到25℃不影响其氨氧化进程,但提高温度能大幅强化有机氮矿化程度,且强化的程度与温度正相关。其次,在蚯蚓在适应的温度范围内,提高堆置温度能能够强化蚯蚓对pH的影响。堆肥结束时pHBC、ABC、ALBC均较高,提高温度同时提前了ABC的转折点,提前的时间正比于温度提高的度数。温度通过控制氨化进程和硝化强度提高了ABC、ALBC及pHBC。另外,在较高温度下(25℃)进行蚯蚓堆肥能够显著提高堆肥产物的酸碱环境稳定性,改善堆肥的质地。(3)探究影响污泥氨氧化进程的影响因素时发现,造粒污泥初始有机质含量、环境温度、造粒污泥的粒径和添加蚯蚓均可以对其氨氧化进程产生显著影响。造粒污泥较高的有机质含量意味着其蚯蚓堆肥达到有机质稳定的时间更长,同时期氨氧化启动的时间也会相应靠后;其次,提高温度可以提前造粒污泥的氨氧化进程,但对于蚯蚓参与的造粒污泥堆肥过程只能影响污泥的氨氧化速率,不能影响其氨氧化进程;最后,造粒污泥的粒径能够显著影响污泥的氨氧化进程,小粒径污泥较强的复氧能力是其能够较早开始进行氨氧化作用的核心原因。
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 关伟;郭会平;赵学洋;李举明;;我国城市污水处理现状及城市污水处理厂提标改造路径分析[J];辽宁大学学报(自然科学版);2015年04期

2 杜雪晴;廖新O，

本文编号：1227841