南方某水厂工艺运行效果及滤池菌群结构初探

第42卷第3期802016年3月水处理技术TECHNOIOGYOF、^，ATERTREATMENTVo1．42No．3Mar．，2016DOI：10．16796~．cnki．1000-3770．2016．03．018南方某水厂工艺运行效果及滤池菌群结构初探钟宁1一，麦锦欢L，孙承志L。，马玉乐。(1．瀚蓝环境股份有限公司，广东佛山528200；2．广东省城市水循环与水质安全保障技术企业重点实验室(产学研)培育基地，广东佛山528200；3．哈尔滨工业大学市政环境工程学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要：探讨了南方某水厂采用常规处理工艺的运行效果，并运用变性梯度凝胶电泳技术(DGGE)对滤池中不同时间段及不同深度下的微生物菌群结构稳定性进行了分析。结果表明，该工艺对低污染物含量原水具有十分良好的净化效果，NHN、CODr~、浊度的去除率为别为85％～95％、50％70％及95％～99％。反冲洗过程对于滤池的微生物菌群的结构并未产生明显的影响，v型滤池中的生物种类基本保持不变，而反冲洗过程对滤池微生物的影响体现于其生物量的变化。在滤池中的各个阶段、各个深度，硝化螺旋菌属始终稳定存在，并在系统脱氮过程中起着主要作用。关键词：常规工艺；运行效果；变形梯度凝胶电泳；菌群结构中圈分类号：TU991．24文献标识码；A文章编号l1000-3770(2016)03—0080—004近年来，采用深度处理工艺来处理微污染地表水逐渐成为一种趋势，比如臭氧一活性炭和膜工艺等深度处理工艺等。有的专家甚至开始研究采用一些污水处理方法作为饮用水的预处理工艺。目前，采用构建16SrDNA克隆文库的方法解析给水生物预处理反应器和膜处理工艺中的微生物种群结构，已经有很多的研究，用这种不依赖培养的方法可以直接分析环境中的微生物(包括难培养微生物)种群结构[1]。然而，我国水源水质虽然受到不同程度污染，但污染问题都不尽相同，净水工艺的升级改造不能简单地复制。而且水厂改造不能～刀切，如果水源水质污染程度较轻，采用常规处理工艺也可以达标。据有关调查，我国4000多家城镇水厂中，90％仍保留着常规工艺，而目前对常规工艺滤池中的微生物群落分布的研究十分有限。本研究针对常规工艺中滤池，采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术对不同条件下滤池中的菌群结构的稳定性进行分析，希望能从微生物学的角度考虑工艺的运行与优化，提高处理效果。鉴定分析滤池表面微生物群落结构和分布对于明确饮用水常规处理工艺的降解效果及水厂如何升级改造具有重要意义。此外，通过滤池中微生物类型的分析，也有助于对饮用水的微生物安全性进行更全面的评估，在这一方面也体现了分子生物学方法较传统方法的优势。1材料与方法1．1工艺流程及参数水厂水源为北江水源，取水地为东平水道，是典型的南方常规工艺水处理厂，整个水处理流程由水源工程和净水工程组成。其中水源工程由取水头部、取水管、取水泵房、原水输水管组成；净水工程由反应池、沉淀池、滤池、清水池、送水泵房、反冲洗泵房以及加药系统组成。砂滤池为V型滤池。工艺流程见图1。前加氯消毒1IPAC补加氯I后加氯1I市政管网—上￡至垂豆·-[亘垂)．—L{至王亘卜痢图1水厂工艺流程Fig．1TreatmentprocessofwaterplantsV型滤池滤料为均粒滤料，运行参数：体积流量q=3．04m3／s，滤速v=8．5m／h，单池过滤面积80m2。反冲参数：气冲1．5rain(强度15L／(m2·s))，气水同时冲洗4min(强度3．0L／(m2·s))，水冲6．5min(强收稿日期：2015-06—24基金项目：广东省科技计划项目(2012A061600010)作者简介：钟宁(1977-)，女，工程师，从事供水及水污染控制方向的研究；联系电话：13925988660；电子邮件．-ning1268@sina．corn钟宁等，南方某水厂工艺运行效果及滤池菌群结构初探81度6．0L／(m·s))，总历时12min；反冲洗周期24～48h，滤层厚度1．0h1．2111。1．2原水水质原水pH为7．27～7．76，浊度8．51～40．5NTU，水温13~32℃，CoDM1为1．74～2．64mgm，N02．-N、NO3-N、NH．N的质量浓度分别为1．42~3．32、0．20～0．9O、0．046~--0．348mg／L。1．3cob及N-I~N含量的测定COD的测定采用酸性高锰酸钾滴定法(GB／T5750．7-2006)，NH3-N含量的测定采用纳什试剂分一光光度法(GB／T5750．5-2006)[2]。1．4样品提取及PCR扩增1)样品采集。实验样品取自南方某水厂滤池反冲洗47、48、1-3h后的滤砂，每个滤池沿垂直高度取0、25、50、75cm深的滤砂。生物膜的基因组采用Mobio土壤DNA