小型医疗污水处理设备
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微型动物在活性污泥微生态系统中发挥着重要作用：一方面，微型动物(Microfauna)(包括原生动物(Protozoa)和微型后生动物(Micro-metazoa))通过捕食细菌，保持细菌群落活力，从而维持活性污泥微生态系统稳定;另一方面，产生的溶解性有机物质(DOM)代谢产物可作为细菌的矿物营养，促进细菌生长繁殖等.更重要的是，活性污泥微型动物与污水厂运行状况之间存在着密切的关系，可作为活性污泥污水处理性能的指示生物，从而反映活性污泥系统运行状态.
生物群落物种多样性可以反映群落的结构和功能，多样性高低可通过量化指数来衡量.在一定时期内物种多度保持不变的群落称为“稳定群落”，而把另外一些物种多度表现出很大变化的群落称为“不稳定群落”.有研究者基于物种数与群落总多度之比定义的稳定性指数以及群落物种多样性值的变异系数的动态变化探讨群落稳定性问题.然而，目前对于活性污泥培养驯化过程中微型动物群落结构演变的研究，仅进行了粗略的描述，对活性污泥微型动物群落物种多样性、稳定性等缺乏系统的研究.
本研究以废水生物处理中广泛使用的序批式活性污泥工艺(Sequencing batch reactor，SBR)为平台，对培养驯化过程中活性污泥微型动物群落结构、物种多样性及稳定性情况进行考察.对污泥驯化过程中微型动物生态学研究，可从微生态层面揭示污水处理间歇曝气活性污泥驯化中微型动物群落结构特征、物种多样性和稳定性变化规律，以揭示缺氧/好氧交替环境下活性污泥培养驯化微观机理，阐明微型动物群落与污泥特性及污水处理效果之间的相互关系，为活性污泥培养驯化启动和系统调试运行操作提供技术基础支撑.
2 材料与方法
2.1 反应器运行控制
试验采用序批式反应器(SBR)，反应器主体由高85 cm、内径7.5 cm的有机玻璃柱制成，有效容积为 3.2 L.空气压缩机通过置于反应器底部的微孔曝气头提供系统所需氧气，同时为泥、水的混匀与环流提供动力.通过调节空气流量计控制曝气强度(0.2 L·min-1)，维持水中稳定的溶解氧((5.42±0.03)mg·L-1).反应器在室温(20±2.1)℃下运行.
接种污泥取自马鞍山市某污水处理厂好氧池回流污泥，清洗3遍后投加至SBR反应器闷曝，2 d后混合液悬浮固体浓度(MLSS)为1100 mg·L-1，污泥沉降比(SV)为32%.运行16 d，MLSS达到4000 mg·L-1左右时，通过每日排泥的方式维持稳定的MLSS，并控制污泥龄θ为20 d左右.
污泥培养驯化原水由自来水配制而成，水中投加一定量的C6H12O6、NH4Cl、KH2PO4(微量元素来自于试验用水)，使碳、氮、磷之比接近100∶5∶1.用NaHCO3/Na2CO3缓冲体系(pH=9.25)调节进水pH至7.50±0.05.整个试验过程中，进水 CODCr 为(1695.28±139.50)mg·L-1、氨氮为(40.71±7.83)mg·L-1、总磷为(8.25±0.17)mg·L-1，污泥负荷约为0.3 kg·kg-1·d-1.
SBR反应器每天运行2个周期，每个周期12 h，分成2个阶段：①反应器进水曝气阶段，时间10 h;②沉淀排水阶段，曝气完成后自然沉淀时间2 h，然后将反应器中上清液通过出水口排出，排水比(进水体积与反应池总有效体积之比)为1/3.2，然后补入新鲜原水至原水位，重新进入下一个周期运行，如此循环往复.通过系统中活性污泥微型动物群落物种多样性及出水水质等指标判定，运行约1个月，活性污泥微型动物群落达初步稳定，驯化完成.
2.2 微型动物采样、鉴别计数与分类统计
从反应器启动后第4 d开始取样，每1～2 d在曝气阶段结束前30 min内，通过虹吸管在反应器垂直方向上等距离(距离反应器底部10 cm、40 cm、70 cm处)采集3个一定量污泥混合液平行样用于微型动物鉴别计数.另外，取一定量的混合液做污泥特性常规项检测，沉淀结束前取上清液做水质常规项检测.
使用微量移液器(DRAGON大龙)移取25 μL摇匀后的污泥混合液置于光学显微镜(PH50系列)(×100或×400)下对微型动物进行鉴别、计数.根据形态学和行为学特征并依照图谱、文献将微型动物按需要鉴定到种或类群.原生动物均鉴定到种，轮虫、线虫等微型后生动物鉴定到类群.鉴定工作在5 h(最长不超过8 h)内完成，以避免微型动物群落物种多度和丰富程度在鉴别过程中改变. 将微型动物群落中常见的纤毛虫类原生动物分为菌食性纤毛虫和肉食性纤毛虫，其中菌食性纤毛虫又分为匍匐型纤毛虫(Crawling ciliates)、固着型纤毛虫和游泳型纤毛虫等三大类群，将微型动物数量所得数据折算成个· mL-1.
反硝化除磷是一种新型高效低能耗的生物脱氮除磷技术，其利用反硝化聚磷微生物(DNPAOs)在缺氧环境下以硝酸盐作为最终电子受体，以 PHB 作为电子供体，通过“一碳两用”途径来实现同步反硝化和过量吸磷.反硝化除磷缓解了反硝化过程和生物除磷过程对有机碳源需求的矛盾，以及硝化菌和聚磷菌(phosphate accumulating organisms，PAOs)所需污泥龄迥异的矛盾，因此被视为一种可持续的污水处理技术.反硝化除磷与传统生物除磷技术相比，可节省能源和资源，也正是这个原因，上述一系列工艺被誉为适合可持续发展的绿色除磷脱氮工艺.
A2/O工艺作为当今最常用的生物脱氮除磷工艺，已广泛应用于国内外大型污水处理厂，但是A2/O工艺的缺陷在于硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在有机负荷、泥龄以及碳源需求上存在着矛盾和竞争，很难在单一系统中同时获得氮、磷的高效去除.陈永志等研究发现内循环对A2/O系统的反硝化除磷有影响.
试验结合醛化纤维式组合填料的优势及对填料应用于生活污水脱氮除磷研究极少的现状，提出了在A2/O工艺的厌氧池、缺氧池和好氧池中添加醛化纤维式组合填料的设想，将传统活性污泥法与生物膜法相结合组成一套脱氮除磷的新系统.添加生物填料于好氧段可使池内的硝化细菌能够附着在填料上从而增加了污泥龄，提高硝化效率;缩短好氧段的停留时间，而将更长的时间用于厌氧段和缺氧段的释磷和吸磷作用，提高了除磷效率.于缺氧段可在载体环境下提高回流比，使反硝化聚磷菌富集，强化反硝化除磷现象，无需外加碳源，即可完成“超量”吸磷过程，适合低碳源污水的生化处理，使该系统能稳定运行并更好的进行脱氮除磷.