关键词:
膜曝气生物膜反应器
初期雨水
胞外聚合物
微生物群落
功能基因
摘要:
针对初期雨水的污染负荷大和冲击性强等特征,本研究利用致密无孔膜构建膜曝气生物膜反应器(membrane aerated biofilm reactor,MABR),考察MABR对初期雨水处理效果的同时,分析了MABR系统中胞外聚合物(extracellularp olymeric substances,EPS)和微生物群落特征。结果表明,MABR系统对COD、NH4+-N和TN的平均去除率分别达到90.90%、79.75%和43.75%,去除负荷分别为1.99、0.30和0.21 g·(m2·d)-1,该系统拥有较好的同步脱氮除碳效果。与未驯化接种污泥的EPS相比,蛋白质(protein,PN)和多糖(polysaccharide,PS)分别增加了19.37 mg·g-1和7.12 mg·g-1,这说明微生物在活动中释放出了更多的酶和营养物质,PN/PS的增加有助于维持生物膜形态结构的稳定性。三维荧光光谱分析结果表明,溶解型胞外聚合物(S-EPS)、松散附着型胞外聚合物(LB-EPS)和紧密附着型胞外聚合物(TB-EPS)的主要成分均为酪氨酸,这有利于生物膜的形成。微生物群落分析结果表明,生物膜内含有丰富的厌氧氨氧化、硝化和反硝化细菌。功能基因预测结果表明,MABR系统中的脱氮基因明显增加,可加速硝化和反硝化过程。以上研究结果可为MABR在初期雨水的工程应用中提供参考。