沸石载体恢复受饥饿影响厌氧氨氧化菌的性能研究

余道道 孙敬起 霍唐燃 赵云鹏 刘思彤,,†

沸石载体恢复受饥饿影响厌氧氨氧化菌的性能研究

余道道1孙敬起2霍唐燃2赵云鹏2刘思彤1,2,†

1.北京大学深圳研究生院环境与能源学院, 深圳 518055; 2.北京大学环境科学与工程学院, 北京 100871; †通信作者, E-mail: liusitong@pku.edu.cn

利用沸石良好的吸氨能力和微生物载体功能, 将受饥饿影响的厌氧氨氧化菌在含沸石的反应器内进行活性恢复, 研究沸石对长期饥饿影响下厌氧氨氧化菌恢复过程中菌群活性及结构的影响。结果表明, 经过 82 天的运行, 沸石反应器和对照反应器(无沸石添加)内厌氧氨氧化菌均获得恢复。沸石反应器的脱氮效率从第 59 天开始与对照反应器拉开差距, 运行第 82 天时, 沸石反应器中氮去除负荷(NRR)为 177.8 mgN/(L·d), 显著大于对照反应器 (154.3mgN/(L·d))。利用 16SrRNA 高通量测序方法, 对反应器内菌群的微生物组成与功能进行分析, 发现投加沸石载体使得恢复后的厌氧氨氧化菌的丰度更高, 可以更好地促进受饥饿抑制的厌氧氨氧化菌的恢复。

厌氧氨氧化菌; 沸石; 细菌恢复; 群落结构

厌氧氨氧化是在厌氧条件下, 以氨为电子供体, 亚硝酸盐为电子受体, 将氨氧化成氮气的生物过程。与传统的生物脱氮方法相比, 厌氧氨氧化具有氮去除负荷高、污泥产量低以及无需外加碳源等优点[1], 受到学者们的普遍关注。然而, 由于厌氧氨氧化菌生长速度极慢, 倍增时间长, 因此其培养过程极其缓慢[2–3]。更重要的是, 在反应器长期运行之后, 如果种泥保存不当, 使污泥处于饥饿状态, 活性会受到更大的影响。……