啤酒废水水解酸化%2bSBR处理工艺中的微生物群落分析

第34卷第3期2008年3月水处理技术TECHNOlOGYOFWATERTREAllⅥENTV01．34No．3Mar．，200835啤酒废水水解酸化+SBR处理工艺中的微生物群落分析何淑英-，李继香：，徐亚同t，胡宗泰3，王英阁3(1．华东师范大学资源与环境学院，上海200062；2．同济大学国家污染控制与资源化研究重点实验室，上海200092；3．郑州市五龙口污水处理厂，河南郑州450001)摘蔓：介绍了水解酸化+SBR处理啤酒废水的工艺特点，为揭示生物处理反应器中活性污泥的微生物种群多样性，从水解酸化池中不同深度与SBR池运行不同时期提取活性污泥样品，通过基因组DNA的提取、PCR-DGGE联用技术初步分析了各反应池中的细菌种群多样性。优势条带割胶纯化后，进行16SrDNA序列测定，并通过与NCBI基因库比对，结果显示，多数细菌种类具有污染物降解的生态功能．关键词：啤酒废水；水解酸化；SBR；微生物多样性；PCR．DGGE中圈分类号：X703．3文献标识码lA文章编号：1000．3770(2008)03．035-04从20世纪80年代以来，我国啤酒工业发展迅速，啤酒年产量达1650多万吨，与此同时每年约产生2．4亿吨的啤酒废水。啤酒厂的生产废水是一种中高浓度可生化性好的有机废水，适宜采用生物化学法处理。本试验的活性污泥样品取自啤酒厂废水处理系统，该系统采用“水解酸化+SBR”工艺处理啤酒废水。近年来，研究废水处理系统的微生物区系已经得到国内外的普遍重视，各种新的分子微生物学技术已经在这一领域中得到应用[1-2]。为更进一步了解废水处理过程的内在机理与变化，通过DGGE条带的克隆测序，找出废水处理的活性菌株种类及作用，研究其结构．功能关系，从而为系统运行提供理论指导。l工艺概况该啤酒废水处理站采用水解酸化．序批式活性污泥法工艺，日处理量1000mVd，出水水质执行啤酒工业污染物排放标准(GB19821．2005)。1．1设计进出水水质啤酒废水处理站的进出水水质如表1所示。表1进出水水质Table1Waterqualityofeffluentandinfluent1．2工艺流程啤酒废水产量大，且水质也不均匀，各车间排水pH、COD等差别很大。水解酸化工艺耐水量、水质冲击负荷能力强，可起到调节池的作用。在水解酸化池中，由于颗粒有机物通过水解增加了系统中溶解性有机物浓度[31，污水可生化性提高，更有利于后续的好氧处理。废水经过水解酸化阶段后，COD去除率可达30％，SS去除率可达40％-'50％，水力停留时间为4．0h。酸化池出水由泵输送至SBR池。SBR反应池运行周期为lOh，其中进水期、曝气期、沉淀期、排水期、闲置期各为2h，共有两池并联运行。这种工艺处理设备少，便于管理，且处理效果稳定。由于在池内存在DO与BOD，浓度梯度，好氧与厌氧反应交替收稿日期：2007-07．23基金项目：国家科技支撑计划项目(2007BAK27805．3)：上海市环保局项目(2006．36)作者简介：何淑英(1982·)，女，博士研究生，研究方向为环境微生物；联系电话：13764265134：E-maihyayahe2010@163．tom。万方数据36水处理技术第34卷第3期运行，可有效控制污泥膨胀。．全厂废水经格栅截留大块漂浮物、悬浮物后，自流入集水池，用潜水泵提升进入水解酸化池，经厌氧兼性菌水解后进入沉淀池，去除水中大部分细小悬浮物后，自流进入接触氧化池，好氧处理后进入气浮池，处理后直接达标排放。污泥流入污泥浓缩池，进一步浓缩后用螺杆泵打入板框压滤机，脱水后的泥饼外运作农肥。2微生物群落分析2．1样品采集取现场SBR反应池沉淀期、进水期以及瀑气期的污泥样品，标记为A1、A2、A3；取水解酸化池中不同深度的污泥样品，分别取自液面下l、2、3m处，标记为B1、B2、B3。样品带回实验室后，在12h之内进行预处理并冻存。2．2DNA提取与纯化参考高平平等人的方法【4】，运用SDS裂解和bead．beating均质相结合的方法对样品进行裂解。如果是在．20℃中取出的样品，先放在室温下解冻，完全溶解以后再进行提取。取10mL悬液于离心管中，离心后，收集沉淀。加入2mL抽提缓冲液(100mmol／LEDTA，lOOmmol／L三羟甲基氨基甲烷，200mmol／LNaCI，2％CTAB，l％PVP，pH8．0)，加2粒玻璃珠(直径lmm)，旋涡5min，使样品充分悬浮后于37℃水浴锅中保温30min，每隔5min要将离心管上下颠倒几次，使反应完全。加入2mLSDS缓冲液(100mmol／L三羟甲基氨基甲烷，20mmol／LNa．Cl，2％SDS，pH8．0)上下颠倒5min后放于冰上。在10000r／min，4C，离心5min，将上清液转移到一个新的离心