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厌氧水解酸化、内源呼吸和解偶联代谢是A+OSA工艺剩余污泥减量系统实现剩余污泥减量的主要因素,这些污泥减量因素始终存在于整个工艺过程中,并相互作用、相互影响,在不同的工艺条件下发挥着不同的作用,共同实现系统内剩余污泥减量,而这些污泥减量因素和系统的微生物特性息息相关。研究A+OSA工艺的微生物活性和微生物群落结构,可为揭示该系统的剩余污泥减量机理提供微生物学的理论支持。论文针对A+OSA剩余污泥减量系统,通过有污泥回流的A+OSA系统与无污泥回流的A1/A2/O系统比较,研究A+OSA系统的剩余污泥减量效果以及系统内剩余污泥减量对生物处理系统运行效果的影响;通过脱氢酶活性、碱性磷酸酶活性、过氧化氢酶活性的测定和RFLP技术,研究A+OSA剩余污泥减量系统的微生物特性、种群结构及其变化规律。论文的主要研究成果如下:(1)长期的污泥回流导致A+OSA剩余污泥减量系统的各工艺段微生物活性下降,从而降低其对染沙废水CODcr降解效果,与A1/A2/O各反应段的CODCr去除率相比都较低。A+OSA剩余污泥减量系统最终出水从第17周开始CODcr浓度开始大于1OOmg/L,出水水质变差,但在本实验条件下仍然达到了较好的处理效果,CODcr总去除率达到84.9%。A1/A2/O最终出水CODcr在运行过程中CODcr变化较为稳定平均值为69.22 mg/L,对CODCr的总去除率为89.01%。(2)污泥回流可以有效提升A+OSA系统对色度的去除,A+OSA系统和A1/A2/O系统最终出水色度平均值分别为50倍和70倍。染沙废水色度的去除主要发生在厌氧阶段,A1和A2段脱色率分别为59.51%和56.11%。(3)在相同接种浓度条件下(MLSS浓度为3.142g/L),A+OSA系统运行期间A1段、O段MLSS变化趋势基本相似,均经历降低、增加、再降低的过程;A2段污泥浓度在实验初期降至一较低值,缓慢上升后基本处于较稳定的状态。实验结束阶段A1段、A2段、O段污泥浓度分别为2.141g/L、1.502g/L,和1.038g/L。实验结束时两个系统的污泥产量差值约0.3g/d,表明A+OSA剩余污泥减量的效果明显。(4)A+OSA污泥减量系统中各反应段脱氢酶活性、碱性磷酸酶活性和过氧化氢酶变化规律较为相似,呈现先增加后降低的趋热.其中A1段和A2段过氧化氢酶活性上下波动起伏,变化趋势与O段相比不明显。O段的脱氢酶活性、碱性磷酸酶活性和过氧化氢酶活性均最高,A2段脱氢酶活性和碱性磷酸酶活性最低。酶活性的降低表明A+OSA系统长期剩余污泥减量,微生物活性会明显降低,进而影响系统的工艺运行效果。(5)实验期间,O段、O’段污泥表观产率系数平均值分别为0.41g/g和0.49g/g,剩余污泥的回流导致A+OSA剩余污泥减量系统好氧段污泥表观产率系数在系统运行后段逐渐降低。这与O段脱氢酶活性、碱性磷酸酶活性和过氧化氢酶活性变化趋势基本一致。(6)A+OSA剩余污泥减量系统运行初始污泥样品中共得到38种菌,共5种纲,Gammaproteobacteria纲是该样品的优势菌群A1段污泥样品中共得到36种菌,共七种纲,Alphaproteobacteria纲和Gammaproteobacteria纲是该样品的优势菌群;A2段污泥样品中共得到25种菌,共七种纲,Gammaproteobacteria纲是该样品的优势菌群;O段污泥样品中共得到32种菌,共九种纲;Betaproteobacteria纲是该样品的优势菌群。(7)A+OSA剩余污泥减量系统运行到第13周时A1、A2、O段的微生物种类减少到了 36种、25种、32种,。而且其中某些微生物所在的比例非常低,在1%以下。优势菌群主要向Alphaproteobacteria、Betaproteobacteria、Flavobacteriia、Gammaproteobacteria这四个纲的微生物靠拢。此时各反应段的微生物优势菌群结构已经基本形成。