慢速生长细菌的原位代谢影响剩余污泥减量的机理研究

将微生物分子生态学的理论及方法与数理统计有机结合，原位研究在新型剩余污泥产量减少的污水生物处理系统中，慢速生长细菌合成代谢对剩余污泥减量的贡献。具体地，在模拟实际环境条件制作的试验装置中，以市政污水处理厂的活性污泥为菌种，人造生活污水为基质，运行模拟试验。以慢速生长细菌为研究对象，首先通过16S rRNA基因测序，原位检测在系统中生长的细菌种类；然后采用细菌分离、培养、血球计数，从混合细菌中鉴别慢速生长细菌；稳定同位素（13C、15N）探针标记基质参与目标细菌脱氧核糖核酸的生物合成（DNA-SIP）同实时荧光定量PCR技术相结合,原位研究慢速生长细菌对碳源基质和氮源基质的利用程度及其生长速率；运用统计数学，建立慢速生长细菌表观产率系数与基质降解关系的数学模型，达到准确反映慢速生长细菌生长代谢与剩余污泥产量减少之间量化关系的目的。为指导研制新型剩余污泥减量的生物处理工艺，筛选优势菌种奠定理论

将微生物分子生态学的理论及方法与数理统计有机结合，原位研究在新型剩余污泥产量减少的污水生物处理系统中，慢速生长细菌合成代谢对剩余污泥减量的贡献。具体地，在模拟实际环境条件制作的试验装置中，以市政污水处理厂的活性污泥为菌种，人造生活污水为基质，运行模拟试验。以慢速生长细菌为研究对象，首先通过16S rRNA基因测序，原位检测在系统中生长的细菌种类；然后采用细菌分离、培养、血球计数，从混合细菌中鉴别慢速生长细菌；稳定同位素（13C、15N）探针标记基质参与目标细菌脱氧核糖核酸的生物合成（DNA-SIP）同实时荧光定量PCR技术相结合,原位研究慢速生长细菌对碳源基质和氮源基质的利用程度及其生长速率；运用统计数学，建立慢速生长细菌表观产率系数与基质降解关系的数学模型，达到准确反映慢速生长细菌生长代谢与剩余污泥产量减少之间量化关系的目的。为指导研制新型剩余污泥减量的生物处理工艺，筛选优势菌种奠定理论基础。.结果表明，以长春市城市污水处理厂的活性污泥为种污泥，从模拟试验装置稳定运行两个月后的剩余污泥、砾石表面和孔隙生物膜中，经富集分离得到的5种单一菌，分别为鞘氨醇杆菌、黄杆菌、恶臭假单胞菌、不动杆菌和泡囊短波单胞菌，其中不动杆菌和泡囊短波单胞菌为慢速菌；对比三种细菌混合方式（两种慢速菌种混合，慢、快速菌种混合，两种快速菌种混合）的各指标处理效果及细菌生长情况，确定三种细菌的最佳混合配比：两种慢速菌—不:泡为3:7；慢、快混合菌—泡:恶为7:3；两种快速菌—鞘:黄为8:2；三组混合菌群在两套连续进水试验—悬浮和生物膜试验中，两种慢速菌种的混合菌群对各指标的处理效果，除悬浮系统中NH3-N和T-N的处理效率比两快速菌低20%外，其他指标与快速菌持平，且出水细菌个数为最少；各种细菌不同时期在两套反应系统中原位数量由多到少的顺序为，鞘氨醇杆菌>恶臭假单胞菌>黄杆菌>泡囊短波单胞菌>不动杆菌；以标注稳定同位素13C、15N的人造废水为基质，考察三组混合菌群各指标的处理效果、单菌种生长情况及对有机碳、有机氮的降解能力。可得出：以慢速菌种为优势菌种，即可达到有效处理人工废水的同时，实现剩余污泥减量化的目的。