中试SBR处理鸭场沼液过程中脱氮除碳效能及微生物群落演替

摘要

通过在鸭场搭建中试规模的序批式反应器(SBR),以稀释鸭场沼液作为进水,并用蔗糖调节进水COD,评估SBR处理鸭场沼液过程中的脱氮除碳效能和微生物群落演替。结果表明:阶段Ⅰ(1~20 d)为污泥接种及水质适应阶段,进水碳氮比(C/N)小于2,COD和NH_(4)^(+)-N浓度约为200 mg/L,COD和NH_(4)^(+)-N去除率在第8天分别达到80%和90%;阶段Ⅱ(21~55 d)为系统稳定运行阶段,进水C/N小于2,COD和NH_(4)^(+)-N浓度分别为200~500、200~400 mg/L,COD去除率约为60%,NH_(4)^(+)-N去除率超过80%;阶段Ⅲ(56~95 d)为模拟有机物浓度变化阶段,进水C/N为1.2~5.5,COD和NH_(4)^(+)-N浓度分别为300~1 400、150~400 mg/L,COD和NH_(4)^(+)-N的去除率均大于80%,同时发现低温是SBR脱氮除碳的主要限制因素之一。通过微生物16S rRNA全长测序发现,Proteobacteria和Gammaproteobacteria分别为系统中门和纲水平下的优势微生物菌群。从属水平分析,试验期间系统内微生物发生了明显演替,在运行稳定后均形成了具有脱氮除碳功能的优势微生物群落。表明SBR可以实现对低C/N鸭场沼液的高效脱氮除碳,对高NH_(4)^(+)-N浓度和低C/N的鸭场沼液具有较好的应用潜力。