苯胺废水生物降解机制及微生物特征研究

作者:许沐霖; 孟海玲*; 刘再亮; 黄定; 曹祖鹏
来源:环境科学与技术, 2023, 46(08): 155-163.
DOI:10.19672/j.cnki.1003-6504.0619.23.338

摘要

为研究苯胺废水生物处理过程中污染物的降解机制、动力学及微生物群落特征,该文利用序批式生物反应器培养具有同步降解苯胺和NH4+-N能力的活性污泥。实验过程中对污染物降解、污泥增长及微生物群落结构演替规律进行分析。结果表明:当苯胺浓度为250 mg/L时,苯胺和COD的去除率分别在99.92%和90.78%以上,且具有良好的硝化性能(NH4+N去除率在90.81%)。但当苯胺浓度高于300 mg/L时,在12 h内苯胺和COD的去除率均有所下降,且硝化作用被明显抑制。活性污泥增长和基质的降解过程均符合Haldane模型。污泥对苯胺的降解优先于对NH4+N的硝化作用。微生物群落结构分析表明,驯化后的活性污泥群落结构发生了明显改变,优势菌属主要为unclassified_Sphingobacteriales和unclassified_Planctomycetaceae,分别具有降解芳香烃和脱氮的能力。对关键基因代谢功能进行对比分析,推测出活性污泥降解苯胺产生邻苯二酚和NH4+N,邻苯二酚通过邻位和间位代谢进行进一步降解,而NH4+N则主要通过硝化、反硝化和合成谷氨酸同化作用等多种途径进行转化。

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