自養(yǎng)異養(yǎng)聯(lián)合反硝化脫硫工藝微生物群落結(jié)構(gòu)與動(dòng)態(tài)解析.pdf

1、現(xiàn)今廢水同步脫氮脫硫日益成為研究的熱點(diǎn)。本研究針對(duì)王愛(ài)杰等2004年率先提出的同步脫氮脫硫工藝系統(tǒng)中反硝化脫硫工藝單元，采用PCR-SSCP技術(shù)，結(jié)合工藝運(yùn)行效能分析，對(duì)工藝不同運(yùn)行條件下的功能微生物、群落結(jié)構(gòu)以及群落動(dòng)態(tài)等方面進(jìn)行研究，以期為工藝的運(yùn)行提供理論的指導(dǎo)。
　　首先采用PCR-SSCP技術(shù)，解析了工藝啟動(dòng)期群落結(jié)構(gòu)以及動(dòng)態(tài)變化。在啟動(dòng)期，群落結(jié)構(gòu)變化不是很明顯。監(jiān)測(cè)到的功能微生物有Sulfurovum、Thauera

2、、Pseudomonas。Sulfurovum具有自養(yǎng)脫硫反硝化功能，Thauera、Pseudomonas可以利用乙酸鹽作為碳源，硝酸鹽作為電子受體進(jìn)行異養(yǎng)反硝化作用。工藝啟動(dòng)過(guò)程中還監(jiān)測(cè)到Desulfomicrobium，此菌的富集是硫酸鹽長(zhǎng)期馴化的結(jié)果。反應(yīng)器運(yùn)行第23天到第32天，逐漸形成了以Desulfomicrobium、Thauera、Sulfurovum、Pseudomonas、Azovibrio、Levilinea、A

3、naerolinea為主的頂極群落，乙酸鹽、硝酸鹽、硫化物的去除率穩(wěn)定在了100％。
　　以PCR-SSCP解析不同碳氮比以及不同負(fù)荷條件下的群落發(fā)現(xiàn)，群落結(jié)構(gòu)變化顯著劇烈。碳氮比為0.85:1時(shí)，生物多樣性高，異養(yǎng)反硝化菌群Pseudomonas、Mesorhizobium、Alcaligenes之間發(fā)生著激烈的種內(nèi)種間競(jìng)爭(zhēng)。碳氮比在逐漸提高到2:1的過(guò)程中，Pseudomonas在競(jìng)爭(zhēng)中處于優(yōu)勢(shì)地位，逐漸富集，碳氮比提高到2:

4、1時(shí)，可以將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為NH4+的Chrysiogenes出現(xiàn)，自養(yǎng)脫硫反硝化菌群沒(méi)有被監(jiān)測(cè)到。碳氮比值為1.26:1時(shí)工藝運(yùn)行效果最佳，此時(shí)頂級(jí)群落主要種群構(gòu)成有Zoogloea、Saccharococcus、Anaerobacter、Levilinea、Clostridium、Nitratireductor、Pseudomonas。在提高進(jìn)水負(fù)荷過(guò)程中，Sulfurovum、Thermothri、Nitrincola、Pseudom

5、onas是監(jiān)測(cè)到的具有脫硫反硝化功能的主要功能微生物，Sulfurovum基于代謝以及生長(zhǎng)特點(diǎn)，隨著負(fù)荷提高波動(dòng)較大，但隨著工藝運(yùn)行逐漸富集并穩(wěn)定。Pseudomonas隨著負(fù)荷提高逐漸富集。由nosZ引物對(duì)不同碳氮比以及不同負(fù)荷條件下功能微生物進(jìn)行DGGE分析，都監(jiān)測(cè)到了Pseudomonas和Azoarcus，是工藝運(yùn)行中進(jìn)行異養(yǎng)反硝化作用的主要功能微生物。
　　在反硝化脫硫工藝運(yùn)行效果較好時(shí)，逐漸形成了以自養(yǎng)脫硫反硝化菌群S