炭膜曝气生物膜反应器硝化作用及其微生物群落结构分析

静犟嚣强环境科学ENVlRONMENTALSCIENCEV01．28．N0．9sep．，2007炭膜曝气生物膜反应器硝化作用及其微生物群落结构分析刘惠军，杨凤林+，张捍民，胡绍伟，孙翠(大连理工大学环境与生命学院，大连116024)摘要：采用炭膜曝气生物膜反应器处理无机吉氮废水．通过改变进水氨氨浓度和水力停留时间，研究了反应器硝化性能、氧利用情况以及氨氮去除负荷，并对生物膜表面特性和硝化菌优势菌种进行分析．结果表明，在膜内气压o．017Mh，进水N瞄．N50mg，L．HRT为8h条件下，NW-N去除率达到96％，出水N啄一N平均为17Ⅱ∥L，一定程度上实现了短程硝化，炭膜所供给氧气被生物膜全部消耗；系统比表面氮氮最大去除速率为97g，(m2·d)，炭膜表面有限的生物量制约了去除速率的进一步提高；荧光原位杂交技术分析揭示生物膜内亚硝化单胞苗(朋咖mo榭)和亚硝化螺菌(1惭w啪P妇)为亚硝化细菌优势菌种，分别占细菌总菌数的19％和21％，硝化螺菌(舰唧】!m)为硝化细菌优势菌种，占总菌数的20％，未检测到硝化杆菌(_】v如妇甜)的存在．关键词：炭膜曝气生物膜反应器；氧的利用；氨氨去除速率；荧光原位杂交(F1sH)；群落结构分析中圈分娄号：X172文献标识码：^文童编号：0250-330“2007)09．21弘06Nitrifica廿onPerf0瑚anceandMicrobialCommunityAnalysisiIlCarbonMemb阳ne—AeratedBiOfilmReactorLIUHui-jun，YANGFbng—Un，ZHANGHall．nin，HUShao．wei，SUNClli(sch呻lofEnv|ro啪en试mldBid呼caIsciermandT鼬ndogy，Dalianullive面ty0fnchnol0盯，蹦{aIl116024，cllim)Ak血tct：Acarbonmembraile_a啪tedhi击hrc眦t∞w踮devd叩edt0Ⅱe砒nino鲜nd旧inorgBnic啪蚍ewakr．InflueIllN}U—Ncol”entmtio珊町ldHRT慨ch衄gedt0inv鳅ig砒enⅫ矗cationpe血m蚰ce0f瑚mor，呷ge“uⅢi。帕蚰柚dN埘-N’5r鲫。砌hl血lg．B弛’s即血echaracⅫsticsaⅡdd帆iⅡaTltbameIia0fni砌盯’即陀删yzed．The蒯b8hdw岫岫dertlIecondhions0fintra-melnb姗e阱辨u砖of0．017MPa，i棚u衄tN町一N0f50m以andHRT0f8hN咐一N嘲d商ci帅cy啪ches96％舡ldemuenl盯em驴n耐k诂17m叽，whichbenefi协8hon-cutT|itd6c“∞t0acer“nextent．Thehct耐awitIIinbmlmco珊咐neauoxy固帅鲫p曲edd1IDu出c日Ibonmem‰e．TheI呲inllIIIlspe瑚c啤肿vdmteofN埘一N迪9．7g，(矗‘d)，Which曲1iIIlitedbythe删oum0fb日cte而8掣蝴l∞focarbon眦Illb哪e’s目ld如e．F1Ilm蛳em讥j缸Ihybndi柚tbn删y画sindic日t∞tll毗willl．nthebidilⅡI州函僻。脚n瑚且nd^赫Ⅷ聊打ⅡB此“n锄In仰ia_oddizinzb￡℃地naarIdocc“pyabout19％蚰d2l％0ftlIeto【albacteda哪mhr，r档pectively．The^函u6dc衙’a陀notob∞rveda11d腑msp沁ⅢmdomjnBlllmtrite·oxi掘I壤b盯钯血，山efractionofwhichb20％oftotalbac峙由，Keywords：caIb叩删釉brar睁舶哪edb如fdm嘲cfor(cMABR)；佩y舻nuti蜥on；雎ⅡⅢ丑lmteofNW-Ⅳ；n呻鹪ceI-t如Jauhy¨di啦lioⅡ(nsH)；c∞m衄时mlaly萄8膜曝气生物膜反应器(menlbmne．∽mtedbi娟lmre”lor，MABR)是一种近十几年来迅速发展起来的新型生物膜法水处理工艺．其结合了膜技术和生物膜技术，膜组件既为生物膜提供氧气，同时又是固着生物膜的载体．适当控制膜内气压使之低于泡点(膜表面起泡情况下的最低膜内气压)，膜内氧气透过膜壁直接向生物膜供氧而不产生气泡，避免了传统曝气中液相边界层对氧的传质阻力，氧利用率高““1．由于氧和底物在生物膜内部传递的异向性，使MABR与传统污水处理工艺相比，具有能耗低，生物膜不易脱落和污泥产量低等优点，目前国内外对MABR工艺进行了一系列研究，主要集中在同时脱除有机物和氮以及生物