膜生物反应器降解对氨基苯磺酸的性能及微生物群落特征

第9期闫凯丽等：膜生物反应器降解对氨基苯磺酸的性能及微生物群落特征g／L，P(MLVSS)为(11．24±1．44)g／L．利用微生物的SOUR表征驯化过程中微生物的活性变化，由图1可见，污泥活性在试验初期较低，随着试验的进行逐渐升高，然后略有降低并趋于稳定，说明反应器内的微生物逐渐适应SA的存在，活性不断上升到一定水平后，可能由于微生物竞争的关系活性有一定程度的下降，然后保持稳定．由于污泥较高的浓度和活性，试验过程中，反应器内P(DO)较低，为(0．48±0．37)mg／L．恒流过滤下，可以通过TMP表征膜污染，TMP变化如图2所示．整个试验过程(80d)中，反应器内的超滤膜运行了近3个周期，平均运行周期约为30d．污泥SMP中的p(蛋白质)、P(腐植酸)和p(多糖)分另0为(13．77-4-6．98)(10．23±8．06)(18．12±10．33)mg／L，EPS中彬(蛋白质)、叫(腐植酸)和W(多糖)(均以每gVSS计)分别为(55．08±11．00)(7．35±6．99)(13．23±5．03)mg／g(n=13)，浓度波动较小，膜污染情况相对稳定，说明该条件下MBR可以实现长期稳定运行．图1MBR中活性污泥的SOURFig．1TheSOURofactivatedsludgeinMBR图2MBR运行过程中TMPFig．2TheTNPevolutioninMBR2．2污染物去除效果由图3可见，进水P(SA)为(26．23-t-O．73)mg／L，运行10d左右出水P(SA)开始逐渐降低，31d后SA基本可以被完全降解并保持稳定，这可能是由于随着运行时间的延长，反应器内微生物种类发生了变化，适应SA特性的菌种逐渐增加，sA的去除效率也随之提高．与传统活性污泥法一1相比，MBR的驯化时间更短，在降解SA方面有独特的优势．进水P(COD。，)为(375．39±14．82)mg／L时，去除率可达到87．63％±5．95％．该反应器对NH。+一N有良好去除效果，进水P(NH。+一N)为(38．34±2．24)mg／L时，91．94％±8．80％的NH。+．N转化为N02一-N与NO，一N．MBR在较低P(DO)的情况下还可以达到较高的NH。+．N去除率，主要归因于MBR通过膜分离实现污水处理的固液分离，减少了长世代周期的硝化细菌的流失；同时该研究中采用了较长的SRT，也保证了硝化细菌的生存环境Ⅲ1．同时，由于MBll中保持较低的p(DO)，MBR中可以实现同步硝化反硝化，而部分聚磷菌能以硝酸盐作为电子受体在进行反硝化的同时完成过量吸磷，因此该MBR系统中存在磷元素的去除，在进水p(TN)和p(TP)分别为(37．16±2．97)(3．87±0．61)mg／L时，其去除率达到32．38％±11．6％、85．69％±13．82％．2．3微生物多样性及相似度分析为研究反应器在驯化及稳定运行阶段微生物菌群的变化情况，在运行的各个阶段取出生物反应区污泥进行微生物分析．取样时间分别为1d(试验开始时)、7d(SA开始降解时)、14d(约20％SA降解时)、24d(约40％SA降解时)、40d(SA完全降解时)、55d(稳定阶段)和68d(稳定阶段)，样品编号分别为D1、D7、D14、D24、D40、D55、D68．图4为各个阶段的细菌群落在97％相似性下的稀释性曲线，曲线趋于平坦，说明测序数量趋于饱和，表明现有的测序数据量对于获得新物种已经足够．从图4中可以看出，当测序数量大于28524时，基本没有新的物种再出现，表明测序数量已经足够．同时由表2可见，7个样品的细菌基因库Goodscoverage值(样品文库的覆盖率)均大于99．5％，说明MBtl中绝大部分微生物已被检测出来，测序结果可以代表样品中的真实情况．表2中的Chao指数通常被用来估算当测序序列趋向无穷时可获得的OTU数量，Chao指数越大，表明样品中所含物种种类越多，样品的丰富度越高．Shannon-Wiener多样性指数常用来估算样品中微生物多样性指数，Shannon．Wiener多样性指数越大，说明群落多样性越高．在驯化的初始阶段(1～7d)，微生物的Chao指数基本稳定，而Shannon—Wiener多样万方数据环境科学研究第30卷，、500暑400要300t吝200o呈100、0—50J≥40三≤30孑20二芝10{050，、宴40彗量30Z暑二0、lO图3MBR中进出水P(SA)、p【COD。．)、P(NH。+-N)、P(TN)及P(TP)Fig．3TheP(SA)，p(COD“)，p(NH4+一N)，P(TN)andP(TP)ofeffluentandinfluentinMBR图4样品细菌群落的稀释性曲线Fig．4Rarefactioncurveofsludgesam