路青, 华兆哲, 李秀芬, 葛富青, 堵国成, 陈坚

(1.江南大学环境与土木工程学院,江苏无锡 214122;2.江南大学工业生物技术教育部重点实验室,江苏无锡 214122)

MBR中厌氧氨氧化运行特性及微生态结构

路青1, 华兆哲＊2, 李秀芬1, 葛富青1, 堵国成2, 陈坚2

(1.江南大学环境与土木工程学院,江苏无锡 214122;2.江南大学工业生物技术教育部重点实验室,江苏无锡 214122)

研究了膜生物反应器(MBR)中厌氧氨氧化(Anammox)的运行特性与微生态结构变化。采用含氮模拟废水进行试验,最终获得粒径集中在0.2～1 mm的红褐色厌氧氨氧化颗粒污泥。运行结果显示,厌氧氨氧化菌能够承受的容积负荷达0.245 kgTN/(m3·d);总氮、NH4+-N和NO-2-N去除率分别达到80%、81%、91%。水力负荷冲击试验表明,当HRT从14 h下降到7.9 h时,NH4+-N、NO-2-N去除率相对稳定,分别保持在75%和85%左右,厌氧氨氧化仍然能够稳定进行。通过末端限制性酶切片断长度多态性(T-RFLP)试验发现,反应器运行完成后微生物呈多态性分布,优势菌突出,其中起Anammox作用的菌属主要为planctomyce、pirellula、gemmata、pseudomonas,这为厌氧氨氧化运行过程中微生物群落结构变化提供理论依据。

膜生物反应器;厌氧氨氧化;颗粒污泥;微生物种群分布

厌氧氨氧化(Anaerobic ammonia oxidation, Anammox)是在厌氧或缺氧条件下,厌氧氨氧化微生物以N H4+-N为电子供体,NO2--N为电子受体,生成氮气的生物过程[1]。据报道,实验室规模处理模拟废水基质氮去除速率最高达26.0 kg/(m3·d)[2],生产性Anammox反应器处理污泥压滤液,基质氮去除速率最高达9.5 kg/(m3·d)[3]。

然而Anammox在实验室规模的反应器中启动往往要几个月甚至一年[4-10],在实际应用启动阶段则需要3年多[3]。主要是由于Anammox菌的生长速率低、细胞产率低、Anammox微生物由于大量气泡的产生易被出水洗出[4]。……