074174446吴炫伟[文献翻译110311151926]

翻译二：在中国农村地区一种分散处理生活污水的新型集成升压饲料的生物膜法1摘要：在废水处理中的农村地区，一种新型的三阶段带有一个下拉组合曝气生物膜法的逐步饲料废水处理系统，，在实验室进行了测试调查来消除悬浮固体（SS）的性能，比如化学需氧量（COD），氨氮，总氮（TN），总磷（TP）的。

对SS，COD和氨氮的去除率分别为90％，80％和90％，它们的出水浓度分别不到10毫克/升，50毫克/升和8毫克/升。

TP的去除率极其不理想，C/ N的原废水往往比小于3.5，因此TN的去除率有限。

实验对一个碳释放批次进行了测量，以加强在低进水C/ N比值反硝化的可行性。

结果表明，在上清上C / N可以在超过9.0。

，在综合分步过程的不同阶段聚合酶链反应变性梯度凝胶电泳技术被用来揭示饲料生物膜中细菌群落的变化。

结果表明，带型和优势频带相同的实验在不同的时期好氧区分布相似。

系统发育分析表明，通道10，11和12介绍了在同一经营期限三好氧区里有最近的亲缘关系之间的通道。

关键词：集成饲料;生物膜;去除效率;应用PCR - DGGE技术，C / N比介绍目前在中国农村，超过96％的生活污水是无任何治疗而直接排入水环境的（MHURDPRC，2005）。

为了防止湖泊，河流等天然水体的重污染，中方政府已制定和建立相应的法律和准则。

在中国的最重大的污染问题之一是分散生活污水处理中的农村地区迫切需要解决方案，不仅要考虑实际条件，也使污水符合环保标准。

生物工艺被广泛用于污水处理。

为了提高营养物去除效率，许多研究人员把重点放在了发展和加强饲料的生物脱氮（SFBNR）的使用上（邱，丁，2003; Tchobanoglous等，2003）。

SFBNR过程一般包括串联反硝化硝化反应器的几个阶段。

此外，内部保存和再生能源的固体停留时间（SRT）可以由反应器悬浮固体沿梯度增加（朱等人。

，2006）。

在过去的十多年来，许多研究者认为，通过理论分析和模拟，设计及加强饲料的工艺操作参数（繁雄，1996;。

菊等，2006;朱鹏，2006）。

无量纲模型和为设计和分步饲料的工艺操作的优化算法，提出了相对于传统（Ayesa等。

，1995年，1998年），整个反应器的体积的四个阶段逐步饲料加工能减少约25％的反硝化硝化过程（拉雷亚等2001）。

在STEP-饲料过程脱氮效率时，可能会在第二阶段进水流量为66％，其中总进水流量为35％（Kitaya等1994）。

在进水流量沿步饲料加工配送在不同进水C/ N比值比例表明，总氮去除率高95％以上，并可以无需内部或外部硝酸盐碳源循环下实现的一些进水流量率分布（朱等人，2005，2007）。

1996年，逐步饲料过程中采用Newtownb河污水处理厂改造项目，以达到更高的脱氮效率。

结果发现，从1997年1月至1998年6月证明，生化需氧量去除率（生化需氧量），悬浮固体（SS）和总氮（TN）为82％-86％，84％-89％和76％-85％，分别为（Fillos等，2002; 小池和酒井，1998）。

这项研究的目的是开发一个分散的生活污水处理系统在农村地区的应用场合。

该处理系统应该是低成本，易维护，高效率的。

上面提到的SFBNR过程是一种活性污泥法的类型。

因此，污泥容积指数（SVI值）值在高技术条件下应增加流量分配比例，从而导致污泥膨胀（朱等。

2009年），为曝气能耗高，使污泥返回。

1Gunes K, Tuncsiper B. A serially connected sand filtration and constructed wetland system for small community wastewater treatment [J]. Ecological Engineering, 2009, 35(8): 1208-1215.在这项研究中，跌落曝气生物膜技术是与集成饲料结合的，因此，一个悬挂式球形载体在三个阶段设置缺氧/好氧反应器，从而污泥再生能源是不必要的。

由于从单位到下一好氧缺氧单位滴出水，能耗降低。

对该步饲料生物膜工艺的整体表现和在不同阶段的微生物群落的分子生物学检测研究，以及在缺氧条件下进行了测试碳源释放加强脱氮反应器结构优化进行了调查。

1材料与方法1.1集成的升压饲料生物膜法实验系统如图所示1。

使用了一个体积具有42 L的三个阶段的集成步骤饲料的有机玻璃制成生物膜反应器，工作的三个阶段，成交量分别为15.5，15.5和11升，每个阶段包括一个缺氧和好氧区（由隔板隔开），缺氧对好氧体积比分别为1:3.5，1:3.5和1:3.25，从缺氧区的污水流入到下一个具有300毫米的高度差好氧区。

两种直径40毫米和20毫米球形载体设置暂停在所有阶段，这个过程是一个缺氧/好氧交替淹没生物膜。

一个空气压缩机是用于通风及空气流量计是用来控制气流的速度。

一个设置在汽缸内的垂直的二沉池的工作容积为9.5L。

1.2工作条件启动综合步饲料生物膜工艺的是由生态环境研究中心（RCEES）发起的，播种在中国科学院住宅小区生活污水接种污泥取自一个一体化氧化垂直循环沟污水处理系统RCEES。

这个过程是在批处理模式下运行并提供在开始的10天里的定植微生物的积累量，然后被使用，其流量逐渐增加，以提高细菌生长的持续流入模式。

在运行30天，获得一个稳定的状态和紧凑的生物膜载体上形成的悬浮球。

测试过程的操作参数列于表1。

在实验期间，在综合分步饲料生物膜法废水温度为12-26°C。

解氧（DO）的好氧区的三个级别维持在2.0-3.5毫克/升，而所有的缺氧区水平低于0.5毫克/升。

在所有的缺氧区的氧化还原电位（ORP）值均维持介于-200至-100毫伏。

这三者中处理阶段进水流量比控制在5：4：3水力停留时间（HRT）为12.3小时（包括在二级沉淀池2.3小时）。

此外，它很难提供综合集成的升压饲料生物膜法每个阶段的停留时间（朱，2006）。

原始废水注入水箱进水后定期通过沉砂池传递。

三个（模式Z1515，兰芝凹凸有限公司，中国）蠕动泵被用来控制进水流量的每个阶段。

在这个过程中没有污泥回流，因此，回程泵所需的能量消耗减少。

约每80天一次浪费的污泥少量释放到城市污水系统。

此外，三个阶段由于进水废水的数量和质量密集的波动可能被缓冲。

1.3在缺氧条件碳释放。

，一个批次实验在长期缺氧下发布（厌氧）的情况对碳进行了评价活性污泥的能力。

在这项研究中所使用的好氧区区域，是从一个在北京的城市污水处理厂获得的（A2 / O工艺，40万立方米），并浓缩至7.33克/ L，然后在当时转移到装量为250毫升的三角瓶内200毫升。

氮气是用来排泄空气的，立即密封瓶用胶塞创造适当的缺氧（厌氧）的条件。

样品被放置在一个连续的振动筛在30 °C和160转/分。

在不同的时间取出的样品和聚乙烯注射器被用于从溶液中提取，这是当时用0.45微米的滤纸过滤上清液。

化学需氧量浓度（化学需氧量），氨氮+ - N和TN的滤液，然后进行分析。

1.4分析方法温度，溶解氧和ORP均定期用多340i滤水厂分析仪（德国）测量，探针分别是CellOx325和月份Sentix ORP电极，党卫队，化学需氧量，氨氮，NO2 - 的氮，硝酸盐-氮，总氮和总磷（TP）的进水和出水每周都根据（美国公共卫生协会，1998; CEPB，2004）的标准方法进行了分析。

在四个不同的时期不同数量的悬挂式球形载体被拆除并向玻璃烧杯转移。

在加入无菌水后，，其中包括丰富的微生物社区混合溶液，超声处理后得到。

该混合溶液中的微生物群落采用PCR- DGGE技术。

根据指示从试剂盒（欧米茄）提取DNA，琼脂糖凝胶电泳8g / L的方法观察可能的DNA带。

将PCR为357f引物（(5’-CGC CCG CCG CGC GCG GCG GGC GGG GCG GGG GCA CGG GGG GCC TAC GGG AGG CAG CAG-3’）和518r（(5’-TTA CCG CGG CTG CTG G-3’'）（Sa'anchez等。

，2007年）被用来放大对eubacterial16S rDNA的部分。

为方便DGGE技术把GC-钳添加到PCR引物，用在50μL的PCR扩增总体积的生物PTC的拉德- 200佩尔蒂埃热循环仪PCR扩增反应。

反应混合物含有20 pmol两个引物，dNTPs浓度各20μmol，510 ×缓冲液，和1.25单位的Taq DNA聚合酶。

骑单车的环境温度为3分钟94°C间，31个循环30秒94℃，30秒55℃，1分钟72℃。

PCR产物阿的5-μL 的等分在30分钟100伏与1.5％（W/ V）的琼脂糖凝胶以验证扩增DGGE技术在。

对于变性梯度凝胶电泳分析，PCR产物产生的每个样品由8％（瓦/ V）的丙烯酰胺凝胶分离与线性变性增加30％至60％（Bio - Rad公司，美国）梯度。

在60 °C和90 V为720分钟用DGGE技术得到1 ×TAE缓冲液30μL的PCR产物。

当时可视化凝胶用凝胶红（Biotium，美国）。

这些图像是一个数量分析软件（Bio- Rad公司，美国）。

细菌多样性由以下的Shannon 指数进行估计的。

H = −_(n i/N) ln(n i/N)这里，i是带在每个DGGE的凝胶调号，镍是每个频段I峰高，而N是在给定的DGGE的凝胶调的峰高的总和。

2结果与讨论2.1综合性能逐步饲料生物膜系统在290天期间对综合逐步饲料生物膜污水处理系统的性能进行了检查。

对SS，化学需氧量，氨氮和TP的去除率如图所示2。

在稳定运行期去除SS，去除效率高于90％的浓度低于10毫克污水/ L。

此外，SS在进水从30到220不等。

并在中间业务期间（夏季）的浓度分别均低于初始（春季）和结束阶段（冬季），。

进水COD浓度呈51-508 mg / L范围和去除效率在80％左右类似趋势。

1.Liang H., Gao M., Liu J.. A novel integrated step-feed biofilm process for the treatment ofdecentralized domestic wastewater in rural areas of China[J]. Journal of Environmental Sciences, 2010, 22(3): 321-327.。