高海拔地区城镇生活污水处理系统中微生物群落特征与高效功能微生物的分离筛选文献综述

 2023-08-22 04:08
  1. 文献综述(或调研报告):

1.西藏地区污水处理现状

随着我国西部大开发战略的推进,西藏自治区经济日益发展,但同时伴随着污水处理问题的突出。西藏自治区海拔高,是我国及亚洲诸多江河的源头和上游水源涵养区,但其生态环境极其脆弱,遭受破坏的结果具有不可逆转性。而由于低温低压低氧的环境,污水治理面临很大困难。西藏自治区污水处理行业的发展处于初始阶段,没有形成合理的、健全的、地方性的配套管理政策,行业发展方向不明确。西藏自治区条件特殊,尚未形成与之相适应的项目建设标准和污水处理技术路线。[1]高海拔地区的污水处理厂运行状况并不令人满意,其主要原因是西藏属于典型的高原地带,最为显著的外部客观环境因素即为高海拔及由高海拔引起的大温差、强紫外线3个方面。目前,学者对西藏所处的高海拔、大温差、强紫外线等特有环境要素尚没有开展相关系统的研究,对各类污水处理工艺的运行机制和原理等方面的探讨尚处于空白阶段。

2.高原环境对微生物多样性及处理能力的影响

2.1紫外线对微生物多样性的影响

有研究表明在海拔相差600m两个污水处理厂之间微生物Chao丰度指数值差异达到极显著水平。海拔越高,紫外线越强,而较强紫外线会破坏微生物DNA或 RNA分子结构,导致高原地区污水处理系统中微生物多样性降低。[2]

2.2温度对微生物多样性、活性及处理能力的影响

高原地区冬季污水水温低,是微生物繁殖的障碍,严重影响出水水质。温度与微生物群落Chao丰度指数和Shannon多样性指数值呈正相关,而和海拔呈负相关。温度对微生物群落丰度和多样性的影响均达到了极显著水平。表明水温是影响微生物群落的重要因素之一。[3]有资料显示,当污水水温降10℃,反应速度约降低一半。[4]低温通常会降低酶的活性,导致一系列生化反应速度变慢。绝大多数微生物随着温度的降低活性会降低,进而导致活性污泥的活性也降低。当温度低于15℃时,大部分微生物的活性急剧下降;在10℃,部分微生物处于休眠状态生长缓慢;当温度低于5℃后大部分微生物进入休眠期或死亡。[5] 该地区冬季的污水温度在10℃左右甚至更低,远远达不到硝化菌及反硝化菌的最适温度,对总氮的去除效率有很大程度的影响。[6] 李思强等对改良的A2/O工艺除磷效率进行研究,发现在低温条件下总磷的去除率为80%。[7]

2.3低温、低压、低氧环境对微生物处理能力的影响

目前,城市污水处理厂采用生物除磷是指在好氧条件下利用聚磷菌过量吸磷来实现的。此时磷以多聚磷酸盐的形式贮存在微生物体内,再通过排放含有高含磷量的污泥来达到除磷的目的。[8] 污水生化处理有形式很多,但无论采用何种生化处理工艺 ,好氧工序是污水生化处理中基本的,不可或缺的一环。高原地区由于受垂直递减律的制约,空气质点随海拔高度的上升逐渐稀薄。海拔高度每升高100米,气温约下降0.6℃,气压下降9.5毫米汞柱,氧气分压下降1.2毫米汞柱,水的沸点下降0.3℃。通过对A2/O工艺开展相关实验发现:1)污水DO含量受海拔、水温、HRT影响较大,其随海拔和水温增大而减少,却随 HRT增加而增加;2)当污水温度低于15℃时,处理后出水水质较难达到1级B水质;3)实验所在地较难以达标的水质指标为TP、NH3-N;4)HRT与A2/O 工艺处理效果呈现正相关性,但HRT的变化对去除率的影响并不显著。[9]因此高原地区污水处理工程特殊性主要体现在其海拔高、气压低 、气候寒冷干燥,设计时应充分考虑到这些不利因素。

2.4小结

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