生物膜层DO浓度对MABR中异养硝化-好氧反硝化影响

作者：康宝文; 肖芃颖; 周靖; 袁港; 郭雷

来源：环境科学研究, 2021, 1-12.

DOI：10.13198/j.issn.1001-6929.2021.05.19

• MABR
• 异养硝化-好氧反硝化
• 生物膜层DO浓度
• 微生物多样性
• 高氨氮废水

高浓度氨氮(NH4+-N)废水的好氧生物处理是一个高氧需求过程. 膜曝气生物膜反应器（Membrane Aerobic Biofilm Reactor， MABR）因其高氧利用率、低能耗优势在高氨氮废水处理中具有重要应用潜力. 通过启动贯通式MABR接种异养硝化-好氧反硝化（Heterotrophic Nitrification and Aerobic Denitrification， HN-AD）脱氮混合菌液处理高氨氮模拟废水，调节进气量（L/min）实现生物膜层不同溶氧（DO）浓度，考察生物膜层DO浓度对MABR脱氮性能、HN-AD菌多样性及其脱氮功能基因的影响. 结果表明：①MABR中仅生物膜内层DO浓度随进气量的增加而提升，生物膜外层DO浓度始终保持为0 mg/L；高DO浓度下反应器NH4+-N、总氮（TN）去除率相比低DO浓度分别增加28.15%和24.18%，提高生物膜内层DO浓度强化MABR脱氮性能. ②高通量测序分析表明，HN-AD菌是系统脱氮功能微生物，研究获得假黄褐藻属（Pseudofulvimonas）、脱氮副球菌属（Paracoccus）、鞘氨醇杆菌属（Sphingobacterium）和不动杆菌属（Acinetobacter）等共13种HN-AD菌属，其总相对丰度在低、中和高DO浓度下分别为12.97%、19.05%和22.01%，提高生物膜内层DO浓度促进HN-AD菌富集. ③PICRUSt1功能基因预测发现，系统中HN-AD菌的好氧反硝化功能基因（napA、napB）总相对丰度在上述3种DO浓度下分别为0.00013‰、0.019‰和0.060‰，提高MABR生物膜内层DO浓度加快了HN-AD菌的好氧反硝化进程，促进MABR中HN-AD过程实现.

• 单位
  重庆理工大学; 化学化工学院