影響好氧顆粒污泥氮去除能力的微生物群落結(jié)構(gòu)研究獲進(jìn)展
好氧顆粒污泥具有沉降性能好、處理負(fù)荷高、生物濃度高及同時(shí)去除COD、N、P等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，在水處理領(lǐng)域受到越來越多的關(guān)注。關(guān)于好氧脫氮顆粒污泥的微生物種類及脫氮機(jī)制，研究者普遍認(rèn)為其特殊的顆粒結(jié)構(gòu)使得內(nèi)部存在氧濃度梯度，自養(yǎng)硝化菌處于氧濃度較高的顆粒表層，缺氧反硝化菌處于氧濃度較低的顆粒內(nèi)部，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)同時(shí)硝化反硝化脫氮。而高負(fù)荷條件下，高COD濃度容易抑制顆粒表層自養(yǎng)氨氧化菌的生長(zhǎng)及活性，降低硝化速率，難于形成脫氮效率高的顆粒污泥。近年來發(fā)現(xiàn)的異養(yǎng)硝化脫氮途徑使得高COD負(fù)荷條件下好氧顆粒污泥高效脫氮成為可能，而目前相關(guān)的條件下好氧顆粒污泥微生物群落結(jié)構(gòu)及氮去除機(jī)制研究較少。
中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所黃鈞研究團(tuán)組以豬場(chǎng)廢水為基質(zhì)，通過控制運(yùn)行條件培養(yǎng)出了高COD和氨氮負(fù)荷條件下具有良好脫氮除碳功能的好氧顆粒污泥。研究表明，菌株ThauerastrainTN9是高負(fù)荷條件下好氧顆粒污泥的最優(yōu)勢(shì)菌，并在好氧顆粒污泥的形成、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、COD和氮的去除等方面起著重要作用。顆粒污泥中并未檢測(cè)到氨氧化古菌AOA和厭氧氨氧化菌的存在，雖存在自養(yǎng)氨氧化菌AOB，但其并非顆粒污泥中的優(yōu)勢(shì)菌。最終證實(shí)，高COD及氨氮負(fù)荷條件下的好氧顆粒污泥中，雖同時(shí)存在自養(yǎng)硝化和異養(yǎng)硝化作用，但異養(yǎng)硝化對(duì)脫氮的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)大于自養(yǎng)硝化。
該研究成果以論文形式發(fā)表于BioresourceTechnology,2013,143:439-446
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