生態反應器協同處理污水效能研究與示范研究成果
1 引言
本文為生態反應器協同處理污水效能研究與示范研究成果之工藝微生物活性與硝化動力學分析。為提高吳淞污水處理廠處理負荷、提升出水水質，對吳淞污水處理廠進行了提標改造，其改造后所采用的工藝的特點在于在原有活性污泥池內安裝了填料，并在池體上方種植了能夠長出較長不定根的植物。該工藝為活性污泥法、生物接觸氧化法及人工濕地的結合衍生工藝，其目的在于充分提高池體內生物量，并提供多種生態位，從而利于池內形成微觀上的食物鏈與生態系統，繼而對水體中的有機質與營養鹽進行深度去除。本文對生物池的為生物活性及硝化動力學進行探討。
2 生物池的微生物學分析
該工藝提高了池體內生物量，并提供多種生態位環境，從而利于池內形成微觀上的食物鏈與生態系統，繼而對水體中的有機質與營養鹽進行深度去除。
植物生物膜中大腸菌群數最多，但其在植物生物膜中的占測定微生物數總和比與其菌落總數比均低于懸浮污泥與填料生物膜，同時未檢出弧菌。填料生物膜中的大腸菌群數與弧菌數占測定微生物數總和比之和也明顯低于懸浮污泥。植物生物膜與填料生物膜中的放線菌數、芽孢數的數量及其占測定微生物總數比與其菌落總數比均高于懸浮污泥，提示植物根系、填料兩個生態位具有較為明顯的拮抗致病菌或革蘭氏陰性菌的特征。
乳酸菌和酵母菌在填料生物膜、植物生物膜中均具有較大數量，且植物生物膜中的乳酸菌、酵母菌數量亦明顯高于填料生物膜中。乳酸菌、酵母菌對小分子有機物中的糖類進行發酵代謝產生乳酸、醋酸、乙醇等優質碳源，有利于反硝化脫氮。
酵母菌能夠合成幾乎所有微生物所需的氨基酸及其他生長因子，其有利于促進自身合成能力欠佳的乳酸菌、自養型硝化細菌甚至厭氧氨氧化菌的繁殖。芽孢桿菌、大腸菌群具有反硝化能力，故其可與乳酸菌、酵母菌產生的碳源及其自身的氨化作用相互配合，在填料生物膜及植物生物膜中形成大量反硝化脫氮體系。
植物生物膜的生物量顯著高于懸浮污泥及填料生物膜。除此之外，各微生物及各生態位的差別與優勢明顯。懸浮污泥與普通活性污泥法、填料生物膜與普通接觸氧化工藝生物膜的微生物差別明顯。
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3 微生物脫氮性能研究
混合液中氨氮快速硝化階段速率曲線的線性回歸率R2均在0.95以上，掛膜污泥的硝化速率較小于植物根系污泥和污泥懸浮液，但因其MLSS濃度很低，故單位質量污泥的硝化速率（AUR）高達42.3mg NH3-N/（g MLSS·h），分別是植物根系污泥AUR的4.1倍和污泥懸浮液AUR的15.2倍。
混合液中硝態氮快速反硝化階段速率曲線的線性回歸率R2都在0.98以上，反硝化速率測試結果可靠性較高。填料掛膜污泥反硝化速率小于植物根系污泥和污泥懸浮液。單位質量污泥的NUR高達25.6mgNH3-N/（gMLSS·h），是植物根系污泥NUR的1.5倍和污泥懸浮液的6.1倍。
污水處理系統中掛膜微生物的硝化速率及反硝化速率均遠高于植物根系污泥及污泥懸浮液中的微生物；植物根系的污泥微生物反應速率也高于污泥懸浮液；相比于硝化速率，植物根系污泥微生物的反硝化速率更接近于掛膜污泥微生物。植物根系帶污泥的硝化速率為2.88 mgN/（g·h），明顯大于好氧池污泥的1.27 mgN/（g·h），由于植物根系會富集硝化細菌，促進了硝化作用。
4 結論
吳淞污水處理廠提標改造采用的活性污泥法、生物接觸氧化法與人工濕地結合的衍生工藝，不僅可以充分提高池體內生物量、形成微觀上的食物鏈與生態系統，由于植物根系會富集硝化、反硝化細菌，還可以促進硝化-反硝化作用，利于反應池氮的去除。
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