不同污染负荷对移动床生物膜反应器处理海水养殖废水的性能及微生物群落的影响

摘要

应用缺氧/好氧—移动床生物膜反应器(Anoxic/Aerobic-Moving Bed Biofilm Reactor,A/O-MBBR)系统,通过固定进水COD与无机氮之比C/N为12,将COD依次设置为150、300、350和450mg·L^(-1)时,探讨反应器对海水养殖废水中氨氮、硝氮、亚硝氮及COD的去除效果,并分析微生物群落变化及响应。结果表明,在进水COD为150mg·L^(-1)、无机氮12.5mg·L^(-1)时,反应器运行效果最佳,此时氨氮、硝氮、COD和亚硝氮的去除率分别为93.7%(出水0.3 mg·L^(-1)),87.5%(出水0.7mg·L^(-1)),98.2%(出水3mg·L^(-1)),86.9%(出水0.1mg·L^(-1))。当COD提高至450mg·L^(-1)时,氨氮去除率逐渐降低到40.7%,亚硝氮在COD为350mg·L^(-1)时去除率降低至22.5%。在整个系统运行过程中,变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)是反应器中的绝对优势类群。当COD由150mg·L^(-1)上升到350mg·L^(-1)时,变形菌门的相对丰度却由63.9%~75.2%提高到88.1%~92.4%;拟杆菌门的相对丰度则由11.9%~13.0%降低到4.5%~5.4%;引起污泥膨胀的发硫菌属(Thiothrix)的相对丰度由6.24%~7.08%增加到58.16%~76.74%,表明反应器污泥膨胀趋势加剧。应用A/O-MBBR工艺处理海水养殖废水时,在COD为150mg·L^(-1)时效果较好,随着COD浓度提高,引起污泥膨胀的微生物开始大量滋生。