生物除鐵除錳濾池工程調(diào)試及錳氧化菌的多樣性研究.pdf

1、地下水是我國(guó)北方地區(qū)主要的供水水源,但是地下水中鐵、錳離子的存在嚴(yán)重影響了供水水質(zhì)安全。哈爾濱市松北區(qū)前進(jìn)水廠地下水是典型的高鐵高錳高氨氮水質(zhì),經(jīng)過(guò)多年研究表明,采用“噴淋曝氣+一級(jí)生物過(guò)濾”的工藝流程可以達(dá)到很好的處理效果。
　　水廠二期生產(chǎn)規(guī)模2×104m3/d,原水鐵的濃度為10～15mg/L,錳的濃度為1.0mg/L左右,氨氮的濃度為0.8～1.2mg/L。11～20號(hào)濾池自2011年6月份啟動(dòng),經(jīng)調(diào)試運(yùn)行出水達(dá)到國(guó)家飲用

2、水標(biāo)準(zhǔn),出水濃度分別為T(mén)Fe<0.2mg/L、Mn<0.05mg/L和NH4+-N<0.3mg/L。為了研究濾池中除鐵除錳功能菌的菌群結(jié)構(gòu)組成,以15號(hào)濾池為例,采用傳統(tǒng)平板分離技術(shù)、克隆、T-RFLP技術(shù),研究不同時(shí)間及不同濾層深度鐵錳氧化菌的菌群結(jié)構(gòu)組成及演替規(guī)律,并建立錳氧化菌的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,成熟錳砂中的優(yōu)勢(shì)菌群主要屬于β-Proteobacterium綱和α-Proteobacterium綱,而且存在Leptothr

3、ix、Gallionella、Pseudomonas這三種常見(jiàn)的除鐵除錳菌,它們分布于濾層的不同深度。使用引物27F(5ˊ端帶有熒光標(biāo)記6-FAM)、1492R和限制性?xún)?nèi)切酶MspI模擬酶切,可知這三種菌對(duì)應(yīng)的末端限制性片段長(zhǎng)度分別為147bp、120bp和484bp。
　　通過(guò)對(duì)水廠濾池中菌群結(jié)構(gòu)的分析可知,濾池運(yùn)行到30d和60d時(shí),60cm深度處菌群結(jié)構(gòu)變化不明顯,運(yùn)行到120d時(shí),群落多樣性變差,但長(zhǎng)度為147bp的片段所

4、代表的菌的數(shù)量明顯增加,從原來(lái)的25％增加到60%。濾池運(yùn)行120d時(shí),20cm、40cm、和80cm深度處的菌群結(jié)構(gòu)變化不明顯,只有60cm深度的菌群結(jié)構(gòu)變化較大,多樣性變差,出現(xiàn)明顯的優(yōu)勢(shì)菌,即長(zhǎng)度為147bp的片段所代表的菌,可占總菌數(shù)的40%。
　　將水廠成熟錳砂接種到MSVP培養(yǎng)基中進(jìn)行富集培養(yǎng),培養(yǎng)四代后,使用T-RFLP技術(shù)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)第四代菌液中存在兩種優(yōu)勢(shì)菌,它們的末端限制性片段長(zhǎng)度分別為484bp和147bp