SBR工藝活性污泥微型動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種群不同于傳統(tǒng)活性污泥工藝

　　傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)(Conventional activated sludge system，CAS)中，盡管微型動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)隨周年動(dòng)態(tài)變化，但一般以纖毛蟲(chóng)類原生動(dòng)物為主，而其中出現(xiàn)頻度zui高(>50%)和zui有代表性的原生動(dòng)物是緣毛類固著型纖毛蟲(chóng)和寡毛類匍匐型纖毛蟲(chóng)，兩者為共優(yōu)勢(shì)類群，尤其是固著型纖毛蟲(chóng)，其多度zui大，在同一個(gè)污水廠中固著型纖毛

蟲(chóng)的Shannon -Wiener多樣性指數(shù)也zui高.從原生動(dòng)物種類看，有肋盾纖蟲(chóng)(A. costata)、凹縫楯纖蟲(chóng)(A. sulcata)、游仆蟲(chóng)(E. affinis)、溝鐘蟲(chóng)(V. convallaria)、褶累枝蟲(chóng)(E. plicatilis)和半圓表殼蟲(chóng)(A. hemisphaerica)出現(xiàn)頻率較大，有時(shí)經(jīng)常大量出現(xiàn)，為原生動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種;輪蟲(chóng)經(jīng)常出現(xiàn)，數(shù)量維持中等水平，為優(yōu)勢(shì)后生動(dòng)物.然而本研究結(jié)果顯示，馴化中期小口鐘蟲(chóng)(V. microstoma)和溝鐘蟲(chóng)(V. convallaria)均為優(yōu)勢(shì)種(

Y≥0.02)，到馴化后期溝鐘蟲(chóng)(V. convallaria)已不占優(yōu)勢(shì)(Y<0.02)，而小口鐘蟲(chóng)(V. microstoma)優(yōu)勢(shì)卻得到進(jìn)一步增強(qiáng)(表 2)，可能SBR活性污泥工藝存在階段性缺氧環(huán)境(沉淀排水階段)，而小口鐘蟲(chóng)(V. microstoma)是一種腐生種，它對(duì)低溶解氧環(huán)境條件有很強(qiáng)的耐受力.本研究中SBR活性污泥工藝中微型動(dòng)物群落優(yōu)勢(shì)類群、優(yōu)勢(shì)種不同于傳統(tǒng)活性污泥，如在傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)中不占優(yōu)勢(shì)的肉食性纖毛蟲(chóng)、小口鐘蟲(chóng)(V. microstoma)等在該系統(tǒng)中成為優(yōu)勢(shì)類群或優(yōu)勢(shì)種，說(shuō)明不同的工藝類型其微型動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)具有明顯的差異，這與前人研究結(jié)論相一致.

　　 活性污泥微型動(dòng)物群落穩(wěn)定滯后于其水處理性能穩(wěn)定

　　由試驗(yàn)結(jié)果可知，SVI由運(yùn)行第5 d的248 mL·g-1逐漸降低到11 d的69 mL·g-1，在運(yùn)行12～31 d內(nèi)，保持在適宜范圍內(nèi)(50～150 mL·g-1)，變化較小(SD：±10.3 mL·g-1)(圖 1a)，污泥的沉降比SV 26.1%±5.8%也維持在適宜范圍內(nèi)(15%～30%)，說(shuō)明微型動(dòng)物群落達(dá)到穩(wěn)定所需時(shí)間大于污泥成熟時(shí)間;從污水處理效能來(lái)看，反應(yīng)

器運(yùn)行10 d后，CODCr、NH+4-N的去除率分別達(dá)94.2%和*，且直到試驗(yàn)結(jié)束去除率(CODCr、NH+4-N)保持了相對(duì)穩(wěn)定，分別為95.12%±2.50%、99.23%±2.31%(圖 1b)，即活性污泥污染物降解性能達(dá)穩(wěn)定的初期階段只需10 d左右時(shí)間，而培養(yǎng)馴化后期(運(yùn)行25 d后)活性污泥微型動(dòng)物群落才漸趨于穩(wěn)定(圖 5)，由此可知，活性污泥微型動(dòng)物群落達(dá)到穩(wěn)定所需時(shí)間也大于處理效能達(dá)穩(wěn)定所需時(shí)間.

　　活性污泥培養(yǎng)馴化過(guò)程中，微型動(dòng)群落穩(wěn)定滯后于污泥成熟、水處理性能穩(wěn)定.其原因可能是活性污泥微生態(tài)系統(tǒng)中有低營(yíng)養(yǎng)級(jí)細(xì)菌、高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的微型動(dòng)物、有機(jī)物、無(wú)機(jī)物質(zhì)等，它們由細(xì)菌分泌的有粘性的胞外聚合物(Extracellular polymeric substance，EPS)凝聚成污泥絮體.而細(xì)菌類原核微生物生長(zhǎng)快、繁殖快，產(chǎn)生大量的胞外聚合物是污泥發(fā)生生物絮凝降低SVI，使得污泥成熟時(shí)間短.細(xì)菌容易發(fā)生變異，能很快地適應(yīng)廢水環(huán)境，產(chǎn)生了很高的活性，能快速、地的分解廢水中污染物質(zhì)，使得污水處理效果穩(wěn)定所需時(shí)間短;而處于微生態(tài)食物鏈頂端的微型動(dòng)物的生長(zhǎng)繁殖速度低于細(xì)菌，在污泥培養(yǎng)馴化過(guò)程中，發(fā)生從低等到高等的優(yōu)勢(shì)種群演替變化(3.2.1 節(jié))，才能達(dá)到群落的穩(wěn)定，因此，微型動(dòng)物群落穩(wěn)定所需時(shí)間較長(zhǎng).

　　5 結(jié)論

　　1) 在SBR工藝活性污泥馴化過(guò)程中，優(yōu)勢(shì)種屬由以波豆蟲(chóng)屬(Bodo sp.)為單一種屬向鐘蟲(chóng)屬(Vorticella sp.)、累枝蟲(chóng)屬(Epistylis sp.)、楯纖蟲(chóng)屬(Aspidisca sp.)、斜管蟲(chóng)屬(Chilodonella sp.)、半眉蟲(chóng)屬(Hemiophrys sp.)等多個(gè)優(yōu)勢(shì)種屬發(fā)展;微型動(dòng)物群落由以鞭毛蟲(chóng)為單一優(yōu)勢(shì)類群逐漸向匍匐型纖毛蟲(chóng)、固著型纖毛蟲(chóng)、肉食性纖毛蟲(chóng)等多個(gè)優(yōu)勢(shì)類群演變.

　　2) 培養(yǎng)馴化過(guò)程中，微型動(dòng)物群落物種多樣性先急劇增大后小幅回落直至相對(duì)穩(wěn)定，但總體上呈先增大后趨于穩(wěn)定的趨勢(shì)，其中Shannon-Wiener多樣性指數(shù)比剛啟動(dòng)時(shí)增大約75.

　　3) SBR工藝活性污泥培養(yǎng)馴化過(guò)程中，微型動(dòng)物群落穩(wěn)定性變化規(guī)律：馴化初期到中期，略有減小;馴化中期到后期，有較大的增加并趨于穩(wěn)定，這是微型動(dòng)物群落總多度和物種數(shù)逐漸趨于穩(wěn)定的結(jié)果.

　　4) 與傳統(tǒng)活性污泥工藝相比，SBR工藝活性污泥微型動(dòng)物群落中部分優(yōu)勢(shì)類群和優(yōu)勢(shì)種存在差異.

　　5) 對(duì)微型動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)與活性污泥性能及群落物種多樣性、穩(wěn)定性之間的關(guān)系進(jìn)行分析表明，群落穩(wěn)定滯后于馴化污泥成熟與污水處理效能穩(wěn)定.