【摘 要】
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活性污泥法是污水处理厂常用的污水生物处理方法,污泥活性对污水处理厂处理效率及出水水质起到至关重要的作用,但硫化物浓度过高会对污泥活性产生抑制影响。本研究以厌氧/缺氧-好氧条件下运行的序批式活性污泥反应器（Sequencing Batch Reactor,SBR）为基础,研究了污水中硫化物的形成机理与形成过程、不同浓度硫化物对污泥活性的影响及微生物分泌的信号分子N-酰基高丝氨酸内脂类物质（N-acy
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活性污泥法是污水处理厂常用的污水生物处理方法,污泥活性对污水处理厂处理效率及出水水质起到至关重要的作用,但硫化物浓度过高会对污泥活性产生抑制影响。本研究以厌氧/缺氧-好氧条件下运行的序批式活性污泥反应器（Sequencing Batch Reactor,SBR）为基础,研究了污水中硫化物的形成机理与形成过程、不同浓度硫化物对污泥活性的影响及微生物分泌的信号分子N-酰基高丝氨酸内脂类物质（N-acyl Homoserine Lactonaes,AHLs）对污泥活性的作用,得到的主要结论如下:（1）污水处理过程中的硫化物主要来源于含硫有机物分解及硫酸盐还原反应。通过试验得到厌氧阶段污水中硫化物生成的动力学方程,其理论值与实测值的相对误差低于10%,可用于预测污水处理过程中硫化物的相关数据。试验中硫化物的生成受进水硫酸盐浓度、水温、p H、流速及氧化还原电位（ORP）等因素的影响,当硫酸盐浓度越高、水温越高、p H越低、流速越慢或ORP越低时,硫化物生成量及生成速率越高。（2）反应器的污染物处理效率、污泥活性、微生物群落组成及内源性AHLs的分泌均会受到硫化物的影响。5 mg/L的硫化物对反应系统无显著影响,但当硫化物浓度达到20 mg/L时,就会对SBR系统造成比较明显的不利影响,此时,CODCr、NH4+-N、TP的平均去除率分别下降13.73%、10.86%和39.95%,污泥活性下降约20%,反应器中的物种多样性及丰富度降低,与脱氮除磷及有机物降解有关的功能菌属相对丰度下降,且内源性AHLs,包括C6-HSL、C8-HSL、3-oxo-C12-HSL和C14-HSL,浓度均降低。此外,随着硫化物浓度升高,对污泥活性的抑制程度逐渐加大。（3）外源AHLs的投加可以缩短反应器进入稳定运行阶段的时间,减轻或消除硫化物对污泥活性的抑制影响,呈现为低浓度（0＜ρ≤50 nmol/L）时促进,高浓度（50nmol/L＜ρ≤1000 nmol/L）时抑制或促进效果降低的特点。50 nmol/L为最佳投加浓度,此时,反应器中的功能菌属（如分枝杆菌和硝化螺旋菌等）的相对丰度提高,污泥活性、污泥生物量及沉降性等得到改善,硫化物、CODCr、NH4+-N、TP的平均去除率分别为97.73%、95.58%、98.93%和95.99%;胞外聚合物（Extracellular Polymeric Substances,EPS）中结合紧密的TB-EPS含量升高,结合松散的LB-EPS含量降低,其中,多糖（PS）的变化幅度与蛋白质（PN）相比更大,二者PS/PN的变化范围分别为0.36～0.62和0.23～0.56;各反应器中检测到的EPS组分包括类蛋白物质、类腐殖酸物质和类色氨酸物质,其中,类色氨酸物质含量降低,另外两组分的含量无明显变化。在这个过程中,发挥主要作用的AHLs类信号分子是C6-HSL和C14-HSL。
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