不同泥藻接种比的光生物反应器中细菌种群

光生物反应器(PBR)在处理实际废水时,形成的微藻-细菌群落仅依靠光合充氧就能高效去除废水污染物。然而,目前对不同接种比下的微藻-细菌群落组成仍知之甚少。为了研究不同接种比下的PBR中稳定的细菌种群结构,将污水处理厂的活性污泥和藻类按不同比值接种至PBR中,以实际生活污水为营养来源,进行菌藻共培养,利用高通量测序技术分析PBR中微生物群落组成和相对丰度。结果发现∶泥藻接种比会影响PBR中的细菌多样性和种群结构,变形菌门、蓝细菌门和厚壁菌门为各PBR中的优势菌门。光合细菌、产氧蓝细菌和化能异养菌能共生于PBR中,使其获得较优的营养物质去除率,不同接种比的PBR对NH_(3)-N的去除率均在90%以上,同时在泥藻接种比为0.3∶1和0.76∶1(泥/g∶藻/g)的PBR中,光合细菌、蓝细菌和微藻光合作用导致的pH上升会引起一些功能性细菌,如硝化螺旋菌Nitrospira的缺失,从而导致NO_(2)^(-)-N积累。初始泥藻接种比为1.3∶1的PBR中,微生物种群结构最丰富,尤其是γ-变形菌纲、异球菌纲、硝化螺旋菌纲等微生物的丰度增加。

光生物反应器中活性污泥和藻类的共培养及微生物群落分析

利用污水处理厂好氧池活性污泥和来自二沉池壁的藻类构成菌藻生物反应器用以处理实际生活废水,探讨了不同泥藻接种比对废水处理效果的影响,并分析了稳定运行后的微生物群落组成。结果表明:泥/藻质量比为1∶0.75的混合系统对污染物质(COD、TN和TP)的去除效率最高;当HRT为2 d时,按泥/藻质量比为1∶0.75接种的光生物反应器(初始TSS为1.12 g·L^(−1))在搅拌和太阳光照射的条件下,对NH_(4)^(+)-N的去除率可达99.7%,对PO_(4)^(3-)的去除率约为70%。利用高通量测序技术对运行42 d后反应器内(SRT为15 d)的细菌群落进行分析发现,优势细菌为厚壁菌门的微小杆菌属(Exiguobacterium),蓝菌门的光合产氧蓝细菌属(Cyanobium)和变形菌门α-变形菌纲的不产氧光合好氧异养固氮红杆菌属(Rhodobacter),其相对丰度分别为23.32%、15.23%和5.77%。同时,反应器内还存在氧化亚硝酸盐的硝化螺旋菌(Nitrospira),以及除磷的不动杆菌(Acinetobacter)和能进行好氧反硝化的副球菌(Paracoccus),其相对丰度分别为1.19%、0.58%和0.35%。