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首页> 中文期刊> 《环境工程学报》 >外源性海藻糖强化好氧脱氮菌处理高盐废水的菌群特性

外源性海藻糖强化好氧脱氮菌处理高盐废水的菌群特性

         
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为提升高盐胁迫下好氧脱氮功能菌群的富集丰度及脱氮性能,解决高盐废水生物脱氮效率低的问题,助推好氧脱氮功能菌在高盐废水处理的工程应用,将海藻糖添加到已富集好氧脱氮功能菌的膜曝气生物膜反应器(membrane aerobic biofilm reactor,MABR)中,构建高盐废水的海藻糖生物强化处理系统,从反应器脱氮性能、菌群多样性以及脱氮功能基因丰度等方面探究高盐废水中海藻糖对好氧脱氮菌的强化机制。结果表明:实验组(C_(40)、C_(120)、C_(360)和C_(1080))中NH_(4)^(+)-N、TN和COD去除率相较对照组(C_(0))分别提高了10.70%、32.72%、27.36%、19.45%,8.32%、28.36%、22.53%、17.63%和12.09%、31.14%、25.27%、25.06%;外加海藻糖提高了菌群在高盐废水中的脱氮效率,浓度为120μmol·L^(-1)时,NH_(4)^(+)-N去除率最高可提升32.72%。高通量测序分析显示:在高盐环境胁迫下,海藻糖浓度对群落结构及丰度存在显著影响,C_(40)和C_(120)提高了异养硝化-好氧反硝化(heterotrophic nitrification-aerobic denitrification,HN-AD)菌(Pseudofulvimonas、Rhodobacteraceae、Paracoccus、Parapusillimonas和Flavobacterium)的相对丰度,而C_(360)和C_(1080)有利于异养反硝化菌(heterotrophic denitrified bacteria,HDB)(Enterococcu、Nitrincola、Truepera、Fusibacter)的富集;海藻糖浓度显著影响高盐废水中脱氮菌群的组成与丰度。PICRUSt1结果显示:添加海藻糖有效提高以HN-AD菌和HDB为主的脱氮菌群的反硝化活性,在C_(40)和C_(120)中,与HNAD菌关联的硝化基因(hao)和反硝化基因(nasA、napA和napB)相对丰度提高,此时HN-AD途径得到增强;而与HDB关联的反硝化基因(narG、narH和narI)相对丰度在C_(360)和C_(1080)增加,进一步说明加入高浓度海藻糖更有利于加强异养反硝化途径;海藻糖浓度为120μmol·L^(-1)时,脱氮基因相对丰度最高,最大程度地加快了好氧脱氮菌群的硝化和反硝化进程。本研究结果可为好氧脱氮菌在高盐废水的好氧处理技术运用中提供参考。

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