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关键词：
纳米铁,Cr(Ö),p-NCB,同步修复
发表时间：
2012-08-08 17:35:11
膜曝气生物膜反应器运行单级自养脱氮工艺功能型菌群特性研究
王蕊 | -> | 1306| 0| 305.454MB |膜曝气生物膜反应器,微生物群落,厌氧氨氧化,生物脱氮,生物膜
摘要: 基于16S rDNA 基因的分子生物学方法, 对运行单级自养脱氮工艺的膜曝气生物膜反应器( membrane- aerated biofilm bioreactor, MABR) 内的2 个主要效应菌群( 氨氧化菌和厌氧氨氧化菌) 之间的协同作用关系和在生物膜上可能的空间分布进行研究. 荧光原位杂交结果显示, 试验的曝气生物膜主要存在2 个明显的功能层, 一个是靠近曝气膜和生物膜交界的氨氧化菌聚集层, 另一个是靠近生物膜与水体交界的厌氧氨氧化菌聚集层. 氨氧化菌和厌氧氨氧化菌群为曝气生物膜上的2 个主要功能菌群, 它们之间的合作共生和协同作用是膜曝气生物膜实现单级自养脱氮的基础.
基于短程硝化和厌氧氨氧化的单级自养脱氮( completely autotrophic nitrogen removal over nitrite,CANON) , 作为一种高效低耗的简捷脱氮工艺成为目前国内外高氨氮废水处理领域的研究热点[ 1, 2] . 该工艺通过控制溶解氧( DO) 浓度分别在生物膜的不同厚度形成好氧区和厌氧区, 使好氧氨氧化菌(AOB) 在好氧区将氨氮部分氧化成亚硝酸, 产生的亚硝酸与部分剩余的氨氮在厌氧区发生ANAMMOX反应生成氮气[ 1,3~ 5] . 研究表明, 包裹无纺布的多微孔炭管作为生物膜载体和供氧装置的膜曝气生物膜反应器, 凭借其高效的氧传质速率、巨大的生物膜载体比表面积和内外分层的特殊生物膜结构在运行CANON 工艺中具有更多的优势和更大的应用潜力[ 6,7] . 整个实验过程的关键是通过对曝气膜内腔压力的控制来调节生物膜内的溶解氧浓度, 使生物膜形成好氧层和厌氧层共存的分层结构, 从而使2 类代谢条件完全不同的细菌能够和谐共生在同一个反应系统中, 进而实现单级自养生物脱氮.
由于MABR 单级自养脱氮系统的生物脱氮过程主要是由好氧氨氧化菌群( AOB) 和厌氧氨氧化( ANAMMOX) 菌群相互作用、协同代谢的过程, 所以反应器出水中含氮化合物浓度的变化必然与反应器
中微生物的种群结构和组成发生的规律性变化相关联. 因此可以通过分析功能性菌群在反应器运行的
不同条件时的结构组成, 来探讨微生物群落动态变化与反应器出水中含氮化合物浓度的变化之间的内
在联系, 迄今为止, 关于该方面的研究国内外还鲜见报道. 本试验利用特异性引物的巢式PCR[8] (Nested-PCR) 、PCR-DGGE[ 9] 和特异性探针FISH[ 10] 等分子技术, 研究了单级自养生物脱氮系统中膜曝气生物膜上好氧氨氧化和厌氧氨氧化等主要功能型微生物种群的结构组成和动态变化, 以期为反应器条件的优化和脱氮效率的提高提供技术支撑.
由于MABR 单级自养脱氮系统的生物脱氮过程主要是由好氧氨氧化菌群( AOB) 和厌氧氨氧化( ANAMMOX) 菌群相互作用、协同代谢的过程, 所以反应器出水中含氮化合物浓度的变化必然与反应器
中微生物的种群结构和组成发生的规律性变化相关联. 因此可以通过分析功能性菌群在反应器运行的
不同条件时的结构组成, 来探讨微生物群落动态变化与反应器出水中含氮化合物浓度的变化之间的内
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