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近年来随着我国海水养殖业迅猛发展,海水养殖废水的污染问题日益突出。目前,专门针对海水养殖废水的处理技术还不成熟,大多是借鉴传统污水处理方法。本文采用动态膜生物反应器(DMBR)处理海水养殖废水,研究盐度和水力停留时间(HRT)对DMBR处理效果的影响,并对有机物降解和硝化反硝化过程进行动力学分析,同时还考察反应器内的微生物群落结构。在低盐度条件下(03000mg·L-1),盐度对连续曝气DMBR的CODMn和NH4+-N的去除影响不大。但一定的盐度有利于促进反硝化过程,当盐度提高到1000mg·L-1后,NO3--N的去除率从73%提高到97%。在高盐度条件下(035g·L-1),由于盐度对微生物的抑制作用,随着盐度的提高,连续曝气DMBR与间歇曝气DMBR对CODMn和TN去除率下降,CODMn去除率分别下降了18.90%和14.51%,TN去除率分别下降了24.36%和13.41%。采用连续曝气DMBR和间歇曝气DMBR处理海水养殖废水,随着HRT的延长,反应器内有机物降解和脱氮效果变好,CODMn去除率分别提高了16.53%和10.22%,TN去除率分别提高了11.91%和10.54%。而在淡水条件下,连续曝气DMBR最佳的HRT为6h,此时反应器CODMn、和TN出水浓度最小,分别为0.72mg·L-1和1.18mg·L-1。应用Monod方程和双底物模型模拟连续曝气DMBR处理淡水/海水养殖的有机物降解和脱氮动力学过程。在淡水条件下,连续曝气DMBR对CODMn和NH4+-N的降解遵循Monod方程,动力学方程可表示为:dSc/dt=0.25C/147.73+C和dSN/dt=0.096N/3.58+N。在含盐的条件下,盐对微生物降解有机物和氨氮有一定的抑制作用,对于连续曝气DMBR可用双底物模型来表示盐抑制动力学模型,将降解的污染物和盐分别作为底物,动力学模型为:rN=14.91N/4.22+N·349.47/349.47+Y和rc=38.23C/1.37+C·165.67c/165.67+Y。在间歇曝气DMBR中,采用Monod方程模拟CODMn和NO3--N降解过程,CODMn降解速率常数k和NO3--N的降解速率常数KD随盐度提高呈线性下降的趋势,其线性方程分别为:yC=-0.0057XC+0.5562和yN=-0.0143XN+4.9884。采用PCR-DGGE技术对DMBR内微生物群落结构多样性进行分析。DGGE电泳图谱显示了微生物的多样性分布情况,处理海水养殖废水的连续曝气DMBR内的微生物菌群最丰富。通过比较不同反应器内活性污泥样品的相似性,发现处理不同海水养殖废水的连续曝气DMBR和间歇曝气DMBR相似性较高。根据DGGE图谱,选择信号较强的条带,回收测序,测序结果显示反应器内微生物优势种群主要分布在α-Proteobacteria、β-Proteobacteria、δ-Proteobacteria、γ-Proteobacteria、Sphingobacteriia、Clostridia和Actinobacteridae纲,其中每个反应器中的微生物优势种群中均有γ-Proteobacteria。对测序结果建立系统发育树,分析了细菌间的相近性。