一體化A-O膜生物反應(yīng)器中微生物群落的生物多樣性及演替.pdf

1、膜生物反應(yīng)器(MBR)是將膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來的新型廢水處理反應(yīng)器，由于其具有污泥停留時(shí)間長(zhǎng)、剩余污泥少、出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)，是廢水處理與污水回用領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。MBR中活性污泥的生物活性主要取決于微生物菌群的結(jié)構(gòu)和功能，菌群的多樣性越豐富，系統(tǒng)的穩(wěn)定性越強(qiáng)。本研究以構(gòu)建一體化A/O膜生物反應(yīng)器為出發(fā)點(diǎn)，力圖在一個(gè)膜生物反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)多種生境共存的狀態(tài)，使得系統(tǒng)內(nèi)微生物菌群的多樣性更豐富，在保持反應(yīng)器良好運(yùn)行性能的同時(shí)，縮減

2、反應(yīng)器的占地面積與動(dòng)力消耗。
　　試驗(yàn)以自行設(shè)計(jì)的一體化A/O膜生物反應(yīng)器為試驗(yàn)裝置，通過可編程邏輯控制器(PLC)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)出水進(jìn)行自動(dòng)控制，在不排泥的情況下連續(xù)運(yùn)行了100天，反應(yīng)器內(nèi)生物質(zhì)濃度從4000mg/L累積到14000mg/L。在運(yùn)行過程中以兩臺(tái)溶解氧儀對(duì)反應(yīng)器主體部分兩個(gè)區(qū)域內(nèi)溶解氧進(jìn)行實(shí)時(shí)、連續(xù)、同步監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示在反應(yīng)器運(yùn)行的第50天，A區(qū)溶解氧濃度下降至小于0.2mg/L，O區(qū)溶解氧濃度為3.6mg/L左右

3、，這表明反應(yīng)器內(nèi)缺氧環(huán)境和好氧環(huán)境已形成，一體化A/O膜生物反應(yīng)器構(gòu)建成功。
　　試驗(yàn)通過常規(guī)測(cè)定方法、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-變性梯度凝膠電泳(PCR-DGGE)技術(shù)以及克隆測(cè)序技術(shù)的結(jié)合對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控。常規(guī)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果顯示，COD、NH4+-N和TP的去除效率均保持在較高的水平，其中COD和NH4+-N的去除率隨運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)而升高，TP的去除率隨運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)而有所下降。PCR-DGGE技術(shù)監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，從取樣的第S階段到第

4、5階段，A區(qū)和O區(qū)的生物多樣性與相似性在兩個(gè)方面顯示出演替的規(guī)律:不同取樣階段的同一個(gè)區(qū)域以及同一取樣階段的不同區(qū)域?？寺y(cè)序技術(shù)的結(jié)果顯示，系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)菌種主要為6大類群:變形桿菌門、擬桿菌門、綠屈撓菌門、放線菌門、堅(jiān)壁菌門以及酸桿菌門。其中最占優(yōu)勢(shì)地位的菌群為變形桿菌門，包括阿爾法變形桿菌、貝塔變形桿菌以及伽馬變形桿菌。Methylibium sp.為檢測(cè)到的具有脫氮作用的菌種;酸桿菌為檢測(cè)到的具有除磷作用的菌種;Leptothri