曝气生物滤池处理低温水源水生物活性及种群结构分析

第41卷第3期2015年3月北京工业大学学报JOURNALOFBEIJINGUNIVERSITYOFTECHNOL0GYVo1．41NO．3Mar．2015曝气生物滤池处理低温水源水生物活性及种群结构分析王嘉斌，李星，王东，邱立平。，谢康(1．北京工业大学建筑工程学院，北京100124；2．济南大学土木建筑学院，济南250022)摘要：应用比好氧呼吸速率和聚合酶链式反应一变性梯度凝胶电泳结合克隆、测序技术研究了以沸石和陶粒为填料的曝气生物滤池处理低温水源水的生物活性和不同运行阶段的种群结构演替规律．研究结果表明：随着温度的降低，沸石和陶粒滤池对氨氮和高锰酸盐指数的去除效能也随之下降，但仍能保证一定的去除效能；沸石和陶粒滤池对氨氮的去除主要集中在滤床高度40em以下，对高锰酸盐指数的去除主要集中在滤床高度55em以下；低温影响了微生物的活性，且异养菌受影响更为显著；在整个运行过程中，2组滤池种群多样性较为丰富，优势种群与常温条件下无显著差别，且均表现出了明显的优势种群演替规律，其中亚硝化螺菌属在低温条件下得到富集，并成为系统的优势种群，而硝化螺菌属在运行初期即被淘汰；经过长期低温驯化，2种填料曝气生物滤池的优势种群趋于一致．关键词：微污染水源水；低温；曝气生物滤池；生物活性；微生物种群结构中图分类号：U46l；TP308文献标志码：A文章编号：0254—0037(2015)03—0461—07doi：10．11936／bjutxb2014030012BiologicalA、，ityandBacterialCommunityCompositionAnalysisofSourceWaterTreatedbyBiologicallyAeratedFilteratLowTemperatureWANGJiabin一，LIXing，WANGDong，QIULi—ping，XIEKang(1．CollegeofArchitectureandCivilEngineering，BeijingUniversityofTechnology，Beijing100124，China；2．SchoolofCivilEngineeringandArchitecture，UniversityofJinan，Jinan250022，China)Abstract：Thebiologicalactivityandbacterialcommunitycompositioninbiologicallyaeratedfilter(BAF)withzeoliteandceramicmediumfortreatingsourcewateratlowtemperaturewereinvestigatedbyoxygenuptakerateandpolymerasechainreaction—denaturinggradientgelelectrophoresiscombinedwithcloningandsequencing．ResultsshowedthattheremovalsoftheammonianitrogenandthepermanganateindexslightlydecreasedwiththedecreaseoftemperatureinbothzeoliteandceramicBAFs．EvenSO，theremovalsintwoBAFsstillshowedasatisfactoryperformance．ThemainremovalsofammonianitrogenandpermanganateindexintwoBAFswereperformedbelow40tinand55efnheight，respectively．LowtemperaturehadasignificanteffectonbiologicalactivityoftwoBAFs，especiallyforheterotrophicbacterium．Duringthewholeoperation，thebiodiversitywasenrichedintwoBAFs．Itwasnosignificantdifferenceofdominantspeciesbetweenthelowandroomtemperature．Thechangesofdominantspecieswereobviouswhenthetemperaturebecamelower．TheNitrosospirawasenrichedandbecamethe收稿日期：2014·03—06基金项目：国家自然科学基金资助项目(51278225)；山东省科技发展计划资助项目(2013GGB01139)；济南市科技发