膜生物反应器与传统活性污泥反应器内生物群落特征_欧阳科

膜生物反应器与传统活性污泥反应器内生物群落特征欧阳科,刘俊新＊(中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室,北京100085)摘要:采用膜生物反应器(MBR)和传统活性污泥法(CAS)2种反应器处理相同的生活污水,考察了MBR和CAS的运行和生物群落结构及其动态变化.结果表明,MBR对COD和氨氮的去除效率均比CAS高,MBR和CAS出水COD的平均值分别为39.6mgL和62.9mgL,出水氨氮的平均值分别为6.8mgL和14.5mgL,可以看出无论是对于有机物还是NH+4-N,MBR的去除效果都比CAS要好.由于MBR的污泥处于大的曝气剪切力、过低的污泥负荷、以及长SRT导致的各种惰性物质积累等环境中,使MBR中污泥的群落及其变化与CAS相比有明显的不同.随着反应器运行时间的增加,DGGE的结果表明MBR的种群数量始终高于CAS,MBR群落相似性系数的变化也比CAS要大很多,在第15、124、186和230d时,MBR的条带数分别是22、25、24和20条,而CAS在相应的运行时间时条带数分别为19、14、17和20条.MBR污泥与种泥的相似性系数分别是54.1%、63.7%、63.9%和66.8%,而CAS污泥与种泥的相似性系数分别是71.8%、61.4%、9.1%和65.9%.说明CAS的排泥导致非选择性的微生物流失,同时,也说明MBR的群落具有更好的适应环境因素变化的能力,这是MBR抗冲击负荷能力较强的原因之一.从戴丝系数来看,尽管群落相似性越来越高,但群落始终处于变化状态,说明环境的微小变化(进水水质、环境温度等)都会引起生物群落的变化.关键词:膜生物反应器;活性污泥法;群落结构特征;污泥特征中图分类号:X172文献标识码:A文章编号:0250-3301(2009)02-0499-05收稿日期:2008-03-05;修订日期:2008-05-22基金项目:国家自然科学基金项目(50678170);国家高技术研究发展计划(863)项目(2004AA601070)作者简介:欧阳科(1978～),男,博士研究生,主要研究方向为水污染控制.＊通讯联系人,E-mail:jxliu@rcees.ac.cnAnalysisofCharacteristicsofMicrobialCommunitiesinMembraneBioreactorandConventionalActivatedSludgeProcessOUYANGKe,LIUJun-xin(StateKeyLaboratoryofEnvironmentalAquaticChemistry,ResearchCenterforEco-EnvironmentalSciences,ChineseAcademyofSciences,Beijing100085,China)Abstract:AsubmergedMBRandCASwereusedformunicipalwastewatertreatmenttoinvestigatetheirperformanceandthemicrobialcommunity.TheeffluentCODconcentrationsofMBRandCASwere39.6mgLand62.9mgLonaverage,respectively.TheeffluentconcentrationsofNH+4-NinMBRandCASwere6.8mgLand14.5mgLonaverage,respectively.MBRdemonstratedamorestableandexcellenteffluentqualitythanCAS.ThemicrobialcommunityintheMBRandCASindicateacleardifferenceindespiteofsameinoculationduetooperationconditionsoftheMBRwiththelowerFMratio,accumulationofinertsubstanceandstrongshearforceinaeration.TheresultsofDGGEindicatethatthequantityofthebacteriaandthechangeofthesimilaritiescoefficientofthemicrobialcommunityinMBRaremorethanthoseintheCAS.TheresultofDGGEshowedthatthequantityofbacteriainMBRisalwayslargerthanthatinCAS,on15,124,186and230d,thequantityoflanesare22,2