MBR膜污染过程中微生物群落结构与代谢产物分析

第46卷第2期2014年2月哈尔滨工业大学学报JOURNALOFHARBININSTITUTEOFTECHNOLOGYVo1．46No．2Feb．2O14MBR膜污染过程中微生物群落结构与代谢产物分析高大文，辛晓东(哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室，150090哈尔滨)摘要：针对MBR运行中膜污染问题，利用T-RFLP手段分析不同运行控制下两套相同的A／O—MBR装置(R1、R2)膜污染过程中微生物群落结构变化规律，检测不同过膜压力P下Cake层、混合液微生物代谢产物浓度．结果表明：R1反应器(温度为30℃，SRT为60d、膜通量(Flux，F)为9．09L／(m·h)，D0为4mg／L)膜污染周期为30d，Cake层优势种群依次为Oribacterium、Cytophagasp．、Anaeromyxobacter、Paracoccus、bp180和Comamonadaeeae，膜丝表面优势种群依次为Saprospiraeeae、Nitrospira、Thiothrixsp．和bp92；R2反应器(温度为20℃，SRT为30d，FM为13．42L／(m·h)，DO为2mg／L)膜污染周期为11d，Cake层优势种群依次为Anaeromyxobacter、Oribacterium、Saprospiraee0e和MyxDbⅡcterium．膜丝表面优势种群依次为ThiothrixEikelboomii、—Proteobacterium、Nitrospira、Thiothrixsp．和bp52．控制策略的差异对微生物群落演替具有显著影响．Cake层和膜丝表面微生物多样性增大可能导致膜污染加重．微生物代谢产物(EPS、SMP)浓度升高会导致膜污染进程加剧，Cake层中EPS对膜污染具有主要贡献作用．关键词：缺氧一好氧膜生物反应器；膜污染；微生物群落结构；胞外聚合物；溶解性微生物代谢产物中图分类号：X172文献标志码：A文章编号：0367—6234(2014)02—0026—07AnalysisofmicrobialcommunitystructureandmetabolitesduringtheMBRmembranefoulingprocessGAODawen，XINXiaodong(StateKeyLaboratoryofUrbanWaterResourceandEnvironment，HarbinInstituteofTechnology，150090Harbin，China)Abstract：AimingatthemembranefoulingproblemproducedduringMBRworkingprocess，differentcontrollingoperationswereusedoiltwosetsofparallelA／O—MBRsystems(R1andR2)．ThechangingsituationofthemicrobialcommunitystructureduringthemembranepollutionprocesswasanalyzedbyT-RFLPmethod，andthemicrobialmetaboliteswerequantified．Theresultsshowthatunderthedifferentoperationalconditions，thedominantmicrobialspeciesofCakelayerinR1system(controllingmethod：temperatureis30oC；SRTis60days；Fluxis9．09L／(m·h)；DOis4mg／L)isOribacterium，Cytophagasp．，Anaeromyxobacter，Paracoccus，bpl80andC0，n0，ondce0e，respectively．ThemembranefoulingcycleofR1reactoris30days．ThedominantmicrobialspeciesofCakelayerinR2system(controllingmethod：temperatureis20℃；SRTis30days；Fluxis13．42L／(m·h)；DOis2mg／L)isAnaeromyxobacter，Oribacterium，SaprospiraceaeandMyxobacterium，respectively．ThedominantmicrobialspeciesofmembranewireinRIisSaprospiraceae，Nitrospira，Thiothrixsp．andbp92，respectively．Thedomi