生物膜填料比表面积对移动床生物膜反应器中非甾体抗炎药去除的影响

作者：吴刚; 耿金菊^*; 沈国宸; 任洪强

来源：环境科学学报, 2020, 40(11): 3840-3847.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2020.0131

• 非甾体抗炎药
• 移动床生物膜反应器
• 填料
• 比表面积
• 去除

非甾体抗炎药(Nonsteroidal anti-inflammatory pharmaceuticals, NSAIDs)是污水中高频检出的新兴污染物.污水处理厂对其去除效果不佳,出水中的NSAIDs会对水生生态系统造成潜在不利影响.移动床生物膜反应器(Moving bed biofilm reactors, MBBRs)是一种去除污水中新兴污染物极有潜力的生物处理技术.MBBRs中填料的比表面积对NSAIDs去除影响较大.本研究选用3组不同比表面积的填料(S填料:460 m2·m-3, M填料:800 m2·m-3,L填料:1200 m2·m-3),采用实验室规模的MBBRs运行150 d去除环境浓度(50μg·L-1)的NSAIDs—双氯芬酸(Diclofenac, DCF)、萘普生(Naproxen, NPX)和布洛芬(Ibuprofen, IBP),考察了填料比表面积对MBBRs中NSAIDs去除的影响及其潜在的影响机制.结果表明,填料的比表面积对NPX、IBP的去除具有显著影响(p<0.05),对DCF去除效果影响不明显.S、L填料有利于提高生物膜的活性(ATP浓度和脱氢酶活性),而ATP浓度和脱氢酶活性与NPX和IBP的去除呈正相关.门水平上的变形菌门及属水平上的Steroidobacter、Acinetobacter的相对丰度随比表面积增加而提高,且变形菌门及Steroidobacter、Acinetobacter的相对分度与NPX、IBP去除规律一致.本研究揭示了MBBRs中填料比表面积通过影响微生物活性及群落结构从而影响NSAIDs去除的潜在机制,为MBBRs对新兴污染物的去除提供了参考.

• 单位
  污染控制与资源化研究国家重点实验室; 南京大学