曝气条件对铁基复合填料生物滤器脱氮性能及菌群变化的影响

隗陈征,刘鹰,任纪龙,马洪婧,吴英海,韩蕊*

(1.大连海洋大学 海洋科技与环境学院，辽宁 大连 116023；2.设施渔业教育部重点实验室，辽宁 大连 116023)

将铁基填料引入BAF中形成铁-氮循环进而促进氮转化被认为可以有效提高系统脱氮效率[8]。铁循环和氮循环因互为电子供体和受体，可以通过生物作用和非生物作用耦合。海绵铁填料引入水处理系统可通过吸附固定好氧、兼性厌氧和厌氧等细菌形成生物海绵铁，并利用其特殊的化学性能增强系统脱氮性能。李杰等[9]通过将传统活性污泥法中的填料替换为海绵铁形成了生物海绵铁体系，提高了系统的脱氮除磷能力。匡颖等[10]在海绵铁与火山岩填料A/O生物滴滤池脱氮除磷试验中研究证明，海绵体的引入提高了滴滤池的脱氮除磷能力。目前，已有对铁-氮耦合的微生物机理研究，但其中多为针对自然环境和生活污水的处理研究[11-14]，而针对循环海水养殖废水处理的研究较少。因此，通过对BAF中填料生物膜细菌群落进行扩增子测序，并对群落结构进行解析，揭示反应器细菌群落结构从而解析系统脱氮内在机理[15-16]，并定向调控脱氮功能细菌群落，对于降低养殖水体中氮素积累具有非常重要的意义。

本研究中，以生物海绵铁与PPC凝胶亲水填料形成复合填料，设置了不同曝气运行方式，并通过16S rDNA高通量测序，研究了不同曝气方式下不同填料上的细菌群落结构、丰度和多样性等，探究了不同曝气运行方式下系统脱氮性能及细菌群落变化，以期通过优化曝气运行方式解析脱氮相关的细菌群落结构，提高BAF系统的脱氮性能。……