模拟空间废水生物处理系统的设计及运行与微生物种群结构分析

摘要

废水循环利用是受控生态生保系统(environmental control and life support system,ECLSS)的关键技术之一.设计了空间废水组合生物处理系统,由两个序批间歇式反应器(sequencing batch reactor,SBR)、供氧部件、在线监测与控制部件等组成.利用该系统可同时处理卫生废水和尿液,降解卫生废水中的化学需氧量(chemical oxygen demand,COD),转化尿液中尿素生成硝态氮(NO-3),形成植物种植营养液.废水处理系统稳定运行后,模拟卫生废水COD去除率达到99.34%,出水NO-3浓度1 626.71mg/L,氮素转化率达到87.2%.对SBR中微生物的种群结构进行了分析,卫生废水反应器中γ-变形菌纲的Pseudomonas、Arenimonas属微生物占73.3%,尿液废水反应器中β-变形菌纲的Thauera、Nitrosomonas、Comamonas属微生物占48.8%,这些微生物对维持空间废水生物处理系统的正常运行具有重要作用.