【摘 要】
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移动床生物膜反应器（Moving bed biofilm reactor,MBBR）在污水脱氮领域逐渐得到广泛应用,但其脱氮效果受工艺运行条件（温度、溶解氧（Dissolved oxygen,DO））的影响机理尚无系统研究.
【基金项目】
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水体污染控制与治理科技重大专项(2017ZX07101-002)
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移动床生物膜反应器（Moving bed biofilm reactor,MBBR）在污水脱氮领域逐渐得到广泛应用,但其脱氮效果受工艺运行条件（温度、溶解氧（Dissolved oxygen,DO））的影响机理尚无系统研究.因此,本研究在缺氧/好氧/好氧串联运行的MBBR系统中考察了温度和好氧反应器中DO水平对生物膜硝化和反硝化过程中氮素去除的影响,并通过高通量测序技术探究温度和DO的变化造成的MBBR系统中脱氮功能菌群结构的差异,从而在微观水平解释硝化和反硝化受温度和DO影响的生物学机理.研究结果表明,系统温度的升高可以同时强化生物膜硝化和反硝化过程,且好氧反应器中DO水平的提高对硝化过程有利,从而提高系统的脱氮效果.本研究中,在系统连续运行阶段,当系统温度和好氧O1反应器的DO浓度为本研究范围内的最高水平时（即温度=20-22oC、DO=5-8 mg O2/L）,比硝化负荷可达1.60 g NH4+-N/（m2·d）以上,而相同温度范围内比反硝化负荷可高达2.84 g NO3--N/（m2·d）,从而使MBBR系统在该工况条件下获得了最佳的NH4+-N和TN去除率（分别达到了98.7%和85.7%）.温度和DO影响硝化和反硝化的根本原因是温度和DO变化引起了脱氮功能菌群数量和群落结构的改变:当好氧反应器的DO水平下降时,硝化功能细菌的OTUs比例显著降低,尤其是异养硝化细菌的生长受到了严重的抑制;而温度的变化对反硝化细菌的影响主要体现在群落结构的变化.
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