短程硝化-ANAMMOX反应器处理城市污水过程中脱氮微生物的群落解析

对基于短程硝化-厌氧氨氧化反应体系实现低氨氮城市生活污水的稳定脱氮进行了实验分析.稳定时,反应体系的总氮去除率达80%.对反应器活性污泥中脱氮微生物进行了多样性分析.结果表明,低溶氧的短程硝化反应器中,与Nitrosomonas europaea/Nitrosococcusmobilis相似性较高的氨氧化细菌,以及分别与Nitrobacter vulgaris和Nitrospira defluvii相似性较高的亚硝酸盐氧化菌是优势菌种;厌氧氨氧化反应器中,与Kuenenia stuttgartiensis相似性较高的厌氧氨氧化细菌是优势菌种.并对厌氧氨氧化反应器中总细菌的群落结构进行了解析,发现大量属于Proteobacteria门、Chloroflexi门和Bacteroidetes/Chlorobi门的细菌与anammox细菌共存.

两种不同硝化类型反应器中固定化硝酸菌的群落分析

该试验从亚硝化和全程硝化两种不同硝化类型的好氧流化床反应器的固定化包埋颗粒中提取细菌总基因组DNA,采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳技术(PCR-DGGE)对系统中的氨氧化菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)和亚硝酸盐氧化菌(nitrite-oxidizing bacteria,NOB)群落结构进行了解析,根据序列数据进行同源性分析并建立系统发育树。结果表明:经过较短的驯化时间后,固定化颗粒反应器可形成优势菌,改变运行条件或经过长时间搁置后,颗粒中生态群落结构保持稳定;反应器中AOB较单一,以Nitrosomonas sp.为主,但具备一定抗冲击负荷能力,NOB以Nitrobacter sp.为主,全程硝化反应器中具有亚硝化反应器中所不具备的Nitrobacter sp.219、Nitrobacter sp.263。

游离亚硝酸(FNA)对A2O污泥菌群结构的影响

为了探究采用游离亚硝酸(FNA)实现连续流A^2O工艺短程硝化的可行性,考察了不同浓度的FNA对氨氧化菌(AOB)和亚硝酸盐氧化菌(NOB)的活性影响,研究了通过投加FNA对活性污泥进行预处理后A^2O反应器的运行效果和微生物菌群结构的变化.结果表明,当FNA浓度为1.12mg HNO_2-N/L时,经过3h的缺氧处理,AOB和NOB的活性分别下降了60%和86%,对NOB有一定的选择性抑菌效应,而投加FNA并对活性污泥进行缺氧处理后的A^2O反应器平均出水NH_4^+-N、NO_2^--N和NO_3^--N分别为12.76、1.56和7.82mg/L,亚硝酸盐积累率(NAR)仅为20%左右,并没有实现预期的短程硝化.高通量和定量PCR的结果也表明,投加FNA并进行缺氧处理后活性污泥中AOB的种群丰度由2.05×108copies/g VSS下降到了3.96×105copies/g VSS,导致系统的氨氧化过程受到了较大影响.最终Nitrobacter和Nitrospira丰度降低,Nitrotoga占总序列数的1.66%,是造成系统无法通过FNA预处理实现连续流A^2O工艺短程硝化的原因.