实时控制序批式膜生物反应器处理养猪废水的短程硝化_姜超

实时控制序批式膜生物反应器处理养猪废水的短程硝化_姜超第11卷第11期环境工程学报Vol．11，No．112017年11月ChineseJournalofEnvironmentalEngineeringNov．2017基金项目:国家自然科学基金资助项目(21577161，41501513)收稿日期:2016－04－25;录用日期:2016－05－30第一作者:姜超(1992—)，男，硕士研究生，研究方向:水污染控制技术。E-mail:jiangchao24@126．com*通信作者，E-mail:mxchen@rcees．ac．cn实时控制序批式膜生物反应器处理养猪废水的短程硝化姜超1，2，隋倩雯1，陈梅雪1，*，郁达伟1，2，张俊亚1，2，柴玉峰1，柳蒙蒙1，2，陈彦霖1，2，魏源送11．中国科学院生态环境研究中心，北京1000852．中国科学院大学，北京100049摘要采用实时控制序批式膜生物反应器(sequencingbatchmembranebioreactor，SMBＲ)工艺处理某种猪场的养殖粪尿污水，通过pH实时曲线上的“氨谷点”对曝气时间进行实时控制实现短程硝化。小试反应器10个月的连续运行结果表明，利用曝气时间实时控制实现了稳定的亚硝态氮累积。短程硝化启动后，SMBＲ对COD和TN的平均去除率分别达到95.5%和92.4%，亚硝态氮积累率可维持在85%以上。高通量测序与OTU分类的结果表明，实时控制下SMBＲ内NOB逐渐被淘洗，而AOB得到了富集。从反应器启动初期到获得稳定短程硝化(反应器运行200d)，AOB丰度提高了55倍，而对应的NOB丰度降低了2倍。此外，AOB的绝对数量与DO呈显著负相关(r=－0.846，0.01＜p＜0.05)，而与出水NH+4-N浓度呈显著正相关(r=0.45，0.01＜p＜0.05)，表明较低的DO及NH+4-N的积累有利于AOB的富集。因此，利用曝气时间实时控制实现短程硝化是一种面向群落结构优化的控制方法，有利于短程硝化系统长期稳定的运行，具有实际应用价值和工程意义。关键词SMBＲ;实时控制;养猪废水;短程硝化;微生物群落结构;氨氧化菌中图分类号X703文献标识码A文章编号1673-9108(2017)11-5868-09DOI10.12030/j．cjee．201604195Shortcutnitrificati