论文部分内容阅读
生物法处理实际废水过程中,一些难降解有机物的存在会影响生物处理工艺对氮、磷等主要污染物的去除效能,进而影响出水质量。因此,本研究首先在高效的序批式生物膜反应器(sequential batch biofilm reactor,SBBR)中实现同步硝化反硝化(simultaneous nitrification and denitrification,SND)的脱氮技术,构建新型生物脱氮工艺SND-SBBR。然后,以此工艺为研究对象,探究了不同浓度的2,4,6-三氯苯酚(TCP)和氯霉素(CAP)对SND-SBBR脱氮性能的影响以及2,4,6-TCP和CAP的生物降解效果。最后,借助高通量的测序手段,表征了2,4,6-TCP和CAP所引起的微生物群落结构的变化。(1)2,4,6-TCP抑制了硝化反应,降低了铵氮的去除效果,去除量平均下降9.27 mg/L。但是,2,4,6-TCP对反硝化作用影响不同。硝酸盐积累量呈先下降后上升的趋势,变化量为3.42 mg/L;而亚硝酸盐积累量则呈现相反的变化趋势,且变化量很小仅为0.095mg/L。同时结果表明25 mg/L的2,4,6-TCP对SND-SBBR影响最大,工艺所需适应和恢复时间最长为42天。另外,该工艺对2,4,6-TCP有良好的的降解效果,其中25 mg/L的2,4,6-TCP降解效果最好,平均降解量为23.10 mg/L;且在SND-SBBR中,2,4,6-TCP的主要还原产物为2,4-二氯苯酚(DCP)。随着2,4,6-TCP浓度的增加,反应器中细菌群落的差异是显著的,例如在细菌门水平,2,4,6-TCP会抑制脱氮菌门Proteobacteria和Bacteroidetes的增长,其丰度平均分别下降34.08%和6.38%。(2)CAP也会抑制硝化反应,降低铵氮的去除效果,去除量平均下降7.35 mg/L,且抑制作用弱于2,4,6-TCP。不同浓度的CAP对反硝化反应整体呈现抑制作用,对硝酸盐积累量的影响大于对亚硝酸盐积累量的影响;其中硝酸盐积累量总体呈上升趋势,平均增加量为4.86 mg/L;亚硝酸盐积累量总体呈下降趋势,平均减少量为0.017 mg/L。结果还表明15 mg/L的CAP对SND-SBBR工艺影响最小,其适应和恢复时间最短为14天。此外,该工艺对CAP具有良好的降解效果,降解量随CAP浓度的增加而不断提高,20 mg/L的CAP降解效果最好,降解量为19.466 mg/L。此外,CAP浓度的变化也引起了反应器中细菌群落的显著差异,如优势菌门Proteobacteria丰度总体会下降,但Firmicutes菌门丰度会增加。