微量肼对厌氧氨氧化生物膜长期运行效果的影响

为探究微量肼(N_(2)H_(4))对厌氧氨氧化生物膜的长期影响,采用3个移动床生物膜反应器(moving bed biofilm reactor,MBBR)处理低浓度氨氮(50.9±3.6)mg·L^(-1)废水,分别加入0 mg·L^(-1)(对照组,R1)、5 mg·L^(-1)(R2)和10 mg·L^(-1)(R3)的微量N_(2)H_(4)后连续运行35 d,考察N_(2)H_(4)对MBBR系统中总氮去除速率(total nitrogen removal rate,TNRR)、生物量、胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)、血红素和微生物群落的影响。结果显示,运行末期相对于R1,R2和R3的NRR分别下降了53%和64%。N_(2)H_(4)质量浓度为5 mg·L^(-1)时,生物膜的EPS分泌量提高,触发了生物膜保护机制;当N_(2)H_(4)质量浓度为10 mg·L^(-1)时,生物膜的EPS和血红素含量均明显下降,N_(2)H_(4)对生物膜产生抑制作用。长期添加微量N_(2)H_(4)导致门水平中Planctomycetes和Candidatus_Kuenenia的相对丰度降低,可见,N_(2)H_(4)的加入可以使NRR短暂增长,但长期加入会对厌氧氨氧化生物膜产生生物毒性,抑制厌氧氨氧化菌(AnAOB)的活性。整体而言,5 mg·L^(-1)和10 mg·L^(-1)的N_(2)H_(4)的加入都难以维持MBBR长期稳定高效运行,其对厌氧氨氧化生物膜的负面影响更为明显。