不同污染负荷对移动床生物膜反应器处理海水养殖废水的性能及微生物群落的影响

第48卷增刊I2〇18年7月中国海洋大学学报PERIODICALOFOCEANUNIVERSITYOFCHINA48(Sup.I):137145July,2018不同污染负荷对移动床生物膜反应器处理海水养殖废水的性能及微生物群落的影响逄文慧，赵阳国，郑冰冰，张彦超，王永玮(中国海洋大学环境科学与工程学院，山东青岛266100)摘要：应用缺氧/好氧一移动床生物膜反应器(Anoxic/Aerobic-MovingBedBiofilmReactor，A/C^MBBR)系统，通过固定进水COD与无机氮之比C/N为12,将COD依次设置为150&00&50和450mg•L4时，探讨反应器对海水养殖废水中氨氮、硝氮、亚硝氮及COD的去除效果，并分析微生物群落变化及响应。结果表明，在进水COD为150mg•L-1、无机氮12.5mg•L-1时,反应器运行效果最佳，此时氨氮、硝氮、COD和亚硝氮的去除率分别为93.7%(出水0.3mg•L-^，87.5%(出水0.7mg•L-1),98.2%(出水3mg•L_1),86.9%(出水0.1mg•L_1)。当COD提高至450mg•L_1时，氨氮去除率逐渐降低到40.7%,亚硝氮在COD为350mg•L-1时去除率降低至22.5%。在整个系统运行过程中，变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门（Bacteroidetes)是反应器中的绝对优势类群。当COD由150mg•L—1上升到350mg•L—1时，变形菌门的相对丰度却由63.9%〜75.2%提高到88.1%〜92.4%;拟杆菌门的相对丰度则由11.9%〜13.0%降低到4.5%5.4%;引起污泥膨胀的发硫菌属（TW〇成rix)的相对丰度由6.24%7.08%增加到58.16%76.74%,表明反应器污泥膨胀趋势加剧。应用A/OD1BBR工艺处理海水养殖废水时，在COD为150mg•L-1时效果较好，随着COD浓度提高，引起污泥膨胀的微生物开始大量滋生。关键词：缺氧/好氧一移动床生物膜反应器;海水养殖废水;COD浓度;C/N比;微生物多样性中图法分类号：X703文献标志码：A文章编号：1672-5174(2018)071-137-09DO#10.16441/j.cnki.hdxb.20180076引用格式：逄文慧，赵阳国，郑冰冰，等.不同污染负荷对移动床生物膜反应器处理海水养殖废水的性能及微生物群落的影响中国海洋大学学报（自然科学版），2018,48(增I)137-145.PANGWen-Hui，ZHAOYang-Guo，ZHENGBing-Ging，etal.EffectsofpollutantloadsontheperformanceofmariculturewastewatertreatmentandmicrobialcommunityinanA/O-MBBRsystem[J*PeriodicalofOceanUniversityofChina，2018,48(Sup.I):137-145.近年来，中国海水养殖产业发展迅速，养殖模式呈现出工厂化、集约化、高密度的特点，海水养殖废水的排放量也随之提高[1]。海水养殖过程中的固体饵料等最终会分解成含硫、氮等废物[2]，其中氨氮、硝氮及亚硝氮的积累不仅会影响受纳水体的水质，造成污染，还会危害水生生物的健康)4]。因此，有效去除海水养殖废水中的氮污染显得尤为重要。目前在处理海水养殖废水的技术中，由于生物技术具有处理效果好，不产生二次污染及成本较低等优点而被广泛应用)]，主要包括生物滤池法、生物转盘、人工湿地等。刘盼盼)]用生物滤池法处理模拟海水养殖废水，在COD与无机氮质量比为7:7.5时，其氨氮和亚硝氮的去除率平均在92.8%和91.5%，处理效果较好，但在运行过程中易出现生物膜脱落和堵塞的问基金项目：山东省科技攻关项目（2016GSF115004)资助SupportedbytheShandongProgramsforScienceandTechnologyDevelopment(2016GSF115004)收稿日期：2018-02-23;修订日期：2018-03-28作者简介:逄文慧(1993-)，女，硕士生。E-mail:546194445@qq.com通讯作者：E-mail:ygzhao@ouc,edu,cn题。Brazil等[7]运用生物转盘处理循环水养殖系统所产生的废水，其氨氮去除率仅31.5%，去除效果并不理想。王加鹏等[8]运用人工湿地处理海水养殖废水时，在水力停留时间为6d时，氨氮去除率达到92.8%。海水养殖废水盐度高，氨氮浓度高，常规废水处理系统较难达到出水回用的目的。移动床生物膜反应器（MovingBedBiofilmReac­tor，MBBR)同时具备了生物接触