高原生境下A2O工艺脱氮除磷机理及改进研究

宗永臣，西藏农牧学院教授，水利土木工程学院土木工程教研室主任，博士，中国建筑业协会、西藏自治区生态环境保护厅环境保护专家库专家;主要研究方向为市政工程高原城镇污水处理;主持/参与国家、省部级科研项目20余项，发表学术论文80余篇，其中SCI检索20余篇，EI检索10余篇。

第1章绪论

1.1国内外研究进展

1.2研究内容

1.3主要创新点

第2章A2O工艺的运行特性

2.1试验控制

2.2温度工况下的运行特性

2.3DO工况下的运行特性

2.4 HRT 工况下的运行特性

2.5UV工况下的运行

2.6本章小结

第3章活性污泥微生物特征分析

3.1微生物物种注释与评估

3.2Beta多样性

3.3微生物群落结构的共现性

3.4活性污泥微生物群落结构及丰度差异

3.5活性污泥性能

3.6本章小结

第4章活性污泥微生物优势种群的影响因素分析

4.1微生物优势群落与进水水质的关系

4.2微生物优势群落与工艺参数的关系

4.3微生物优势群落与工况因子的关系

4.4微生物优势群落之间的相关性

4.5本章小结

第5章A2O系统脱氨除磷机理分析

5.1微生物群落功能蛋白及其变化

5.2活性污泥微生物群落代谢途径

5.3活性污泥微生物群落中的酶系及其丰度

5.4微生物功能基因丰度

5.5高原环境因素下 AO工艺物质代谢途径

5.6高原环境因素下的脱氮除磷机理

5.7本章小结

第6章MBBR型AO工艺试验

6.1试验设计

6.2 MBBR型AO工艺填充优选

6.3不同HRT 下 MBBR型A0工艺运行特性

6.4本章小结

第7章A2O-BCO 工艺试验特性

7.1试验设计

7.2 A2O-BCO 工艺运行特性

7.3微生物群落结构和物种组成

7.4污水处理的微生物代谢机制

7.5本章小结

第8章结论

参考文献

第1章绪论

近年来，随着西藏城镇化建设的快速推进，以城镇污水处理为代表的基础设施建设已经进人一个崭新阶段。截至2020年初，西藏已建成运行18座污水处理厂、试运行14座污水处理厂、在建56座污水处理设施，全区设市城市污水处理率达到90.19%，县城及以上城镇污水处理率达65.15%。

现状调查发现，已运行污水处理厂均不同程度出现了问题，主要表现在脱氨除磷效果尚不能令人满意，具体表现在总氨(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)等水质指标去除率较低，出水水质间歇性不满足相关标准。上述问题的出现主要与西藏自治区处于典型的高原环境有关，其最为显著的外因为高海拔，而高海拔会影响水温和紫外线(UV)强度。考虑到污水处理工艺大多采用生物处理为主要污水处理反应器，而生物处理的核心部分就是水处理微生物，水处理微生物对水温和UV具有较高的敏感性，故高原的特殊生境将直接对水处理的效果产生影响。

(1)水温:众所周知,气温会随着海拔升高而下降。西藏平均海拔4000 m以上，属于典型的低温地区，而低气温将导致低水温。

(2) UV:西藏大部分地区处于长时间日照和高强度太阳辐射下，西藏七地市的日照和辐射强度信息见表1-1。

UV作为太阳辐射的一部分，其强度与太阳辐射强度呈正相关关系。西藏林芝市的UV辐射强度是内陆其他城市的1.5~2.5倍，属于典型的高UV辐射强度地区。

……

污水处理的本质是利用系统中微生物生命代谢活动分解、转化污水中的污染物，但微生物对外界的环境要素具有较强的敏感性和适应性。西藏所处的自然环境非常特殊，高海拔产生的一系列独特环境要素，如低温、低气压、强紫外线辐射等，会对污水处理工艺产生影响。本书为学术著作，以西藏特殊高原生境中的低温、低气压、强紫外线辐射等要素，开展了原生境污水处理试验，选用了A2O污水处理系统，针对城市生活污水进行了运行特性和脱氮除磷机理研究，以及针对污水处理效果不佳问题，先后采用了MBBR型A2O工艺、A2O-BCO工艺、并联式AA-MBBR工艺、AO-MBR-UV/O3工艺等开展了试验。全书共8章，主要包括A2O工艺的运行特性、活性污泥微生物特征分析、活性污泥微生物优势种群的影响因素分析、A2O系统脱氮除磷机理分析、MBBR型A2O工艺试验、A2O-BCO工艺试验特性等内容。本书的研究成果可为改善高原污水处理效果进而保护脆弱的生态屏障提供技术指导，也可为完善高原原生环境下污水生物处理技术理论体系提供理论基础和科学依据。