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活性污泥法依靠大量的活性污泥来净化污水,是一种常见的标准型方法。目前这种方法已经在世界各地得到了广泛的应用,由于活性污泥工艺本身的特性,在对污水进行处理时会产生数量庞大的污泥,且需要高昂的处理费用,否则会对环境造成新的污染。投加微生物菌剂可以在系统正常运行的过程中,达到原位污泥减量效果,并且具有操作简单,污泥减量效果明显,运行成本低等优点。而不同城市污水厂水质、工艺流程都不相同,加入微生物菌剂后的情况也不一致。本文研究了在不同反应条件下的污泥产率改变效果,并探究了BM微生物菌剂分别在A~2O、AO、AS系统中的实际减量效果,通过出水水质、污泥指标和微生物群落变化,进一步探索了BM菌剂进行污泥减量的机理。(1)通过单因素实验,分析BM复合菌剂对污泥产率的降低效果,包括BM投加量,COD浓度范围,pH,反应时间四个条件,得到投加BM菌剂的适宜条件,以此确定后续反应器的运行参数。通过实验可知,当投加1%的BM菌剂,pH约7.5左右,COD浓度在200~600 mg/L范围内,反应时间为8 h时,BM菌剂对系统中污泥产率的降低最有效。(2)在不同工艺中添加BM菌剂,对比其发挥作用的效果。在反应器保持出水水质达到标准的情况下,在实验组A~2O、AO、AS三种不同工艺系统中加入复配好的BM菌剂,通过监测实验组与对照组的系统排泥情况、污泥浓度等,对比添加BM菌剂后的污泥减量效果,分析BM菌剂对不同反应器污泥浓度的减量率。结果证明,投加BM菌剂对于A~2O系统和AO系统的污泥浓度均有明显的降低。其中A~2O系统的MLSS和MLVSS减量率分别为28.26%和24.85%。AO系统的MLSS和MLVSS减量率分别为26.27%和36.13%。而在AS系统中,污泥减量效果没有明显提升,MLSS和MLVSS减量率分别为5.4%和3.5%。在污泥减量的同时,观察不同反应器投加微生物菌剂后的出水水质状况,发现投加微生物菌剂对于COD的去除有很大提高,在A~2O、AO、AS反应器中均有体现。在A~2O系统和AO系统中,出水TN去除率也得到了提高。A~2O系统的除磷能力得到了增强。出水的COD、TN均满足一级A标准。(3)通过观察实验过程中的AO系统内污泥各项指标的变化,分析了BM菌剂实现污泥浓度降低的机理。通过扫描电镜观察两组活性污泥的形态,发现菌剂组污泥结构更加细小,致密。且BM菌剂增强了系统污泥中酶的活性,投加BM的系统中脱氢酶活性升高到了50.4μg/mL·h,对照组的则稳定在36.7μg/mL·h左右。实验启动初期,两组多糖含量均维持在21 mg/L左右,经过60天的培养,菌剂组的污泥多糖含量逐渐下降,降到了13.21 mg/L,而对照组的污泥多糖含量虽有一定的波动,但均维持在25 mg/L左右。两组反应器EPS中蛋白质含量初始时为29.06 mg/L和30.21 mg/L,实验期间菌剂组中蛋白质含量略有减少,实验结束时保持在23.28 mg/L,而对照组则升高到了34.21mg/L。证明投加菌剂对于系统EPS中多糖和蛋白质的含量都有降低的效果。通过微生物不同层面的分析,发现BM菌剂作用后的污泥,微生物种类构成发生变化,由于Pseudomonadales、Thauera等菌种的增加,有利于蛋白酶的分泌,减少胞外聚合物,从而减少了系统中的污泥量。而在污泥减量的同时,系统中Proteobacteriac、Betaproteobacteria、Rhodocyclaceae等菌种的提高则提升了系统的脱氮能力。