煤气化废水尾水的生物强化处理与微生物响应特性

摘要

煤气化废水难降解有机物含量高、毒性大,常规生化处理很难达到理想的处理效果。以煤气化废水生化处理出水为研究对象,采用生物菌剂和促生剂来强化煤气化废水的生化处理效果,探讨生物强化的微生物机制。反复批式实验结果表明,单独投加原油降解菌群对废水的化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)去除效果最好,与只投加污泥的空白相比,可使3个实验周期内平均COD去除率提高19.7%;单独投加促生剂能使早期出水COD浓度显著下降,但效果难以维持长久;联合投加原油降解菌群和吐温80,可使30 d内COD平均去除率提高21.5%。微生物生态学分析表明,促生剂和菌剂联合强化对煤气化废水中优势菌属Candidatus Competibacter和Defluviimonas的影响较小,但明显增加了系统中的微生物多样性;在微生物互作关系网中,具有较高权重和紧密中心性的Limnobacter和Gaiella是煤气化废水处理系统中的关键物种;香草醛和香草酸盐降解途径是煤气化废水处理系统中微生物的关键降解途径,推测香草醛或香草酸盐是煤气化废水中多种复杂有机物降解的共同中间体或结构类似物。