一體化A-O膜生物反應器中微生物群落的生物多樣性及演替.pdf

1、膜生物反應器(MBR)是將膜分離技術與生物處理技術有機結合起來的新型廢水處理反應器，由于其具有污泥停留時間長、剩余污泥少、出水水質好等優(yōu)點，是廢水處理與污水回用領域研究的熱點。MBR中活性污泥的生物活性主要取決于微生物菌群的結構和功能，菌群的多樣性越豐富，系統的穩(wěn)定性越強。本研究以構建一體化A/O膜生物反應器為出發(fā)點，力圖在一個膜生物反應器內實現多種生境共存的狀態(tài)，使得系統內微生物菌群的多樣性更豐富，在保持反應器良好運行性能的同時，縮減

2、反應器的占地面積與動力消耗。
　　試驗以自行設計的一體化A/O膜生物反應器為試驗裝置，通過可編程邏輯控制器(PLC)對系統進出水進行自動控制，在不排泥的情況下連續(xù)運行了100天，反應器內生物質濃度從4000mg/L累積到14000mg/L。在運行過程中以兩臺溶解氧儀對反應器主體部分兩個區(qū)域內溶解氧進行實時、連續(xù)、同步監(jiān)測，監(jiān)測結果顯示在反應器運行的第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、，這表明反應器內缺氧環(huán)境和好氧環(huán)境已形成，一體化A/O膜生物反應器構建成功。
　　試驗通過常規(guī)測定方法、聚合酶鏈式反應-變性梯度凝膠電泳(PCR-DGGE)技術以及克隆測序技術的結合對系統運行情況進行監(jiān)控。常規(guī)指標檢測結果顯示，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的去除率隨運行時間的增長而升高，TP的去除率隨運行時間的增長而有所下降。PCR-DGGE技術監(jiān)測結果顯示，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方面顯示出演替的規(guī)律:不同取樣階段的同一個區(qū)域以及同一取樣階段的不同區(qū)域?？寺y序技術的結果顯示，系統中的優(yōu)勢菌種主要為6大類群:變形桿菌門、擬桿菌門、綠屈撓菌門、放線菌門、堅壁菌門以及酸桿菌門。其中最占優(yōu)勢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.為檢測到的具有脫氮作用的菌種;酸桿菌為檢測到的具有除磷作用的菌種;Leptothri