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本研究采用序批式膜生物反应器(SMBR),以人工配水模拟生活污水为处理对象,通过实验将以三种环境影响因素(温度、p H值、溶解氧)和两种营养物影响因素(C/N比、C/P比)的各水平与SMBR反应器处理污染物效能的关系展开研究,同时借助宏基因组学中的高通量测序技术考察了各因素各水平条件下SMBR反应器内菌群的微生物群落结构变化并探索优势微生物。为SMBR工艺的设计奠定理论基础并提供科学指导,为全面认识SMBR工艺内微生物的多样性及降解机理提供有用的信息,主要的研究结果有:(1)高温水平抑制了微生物代谢,随温度升高系统脱氮除磷能力明显下降,释磷吸磷作用放缓,随着温度升高,COD上清液平均浓度出现下降趋势,在温度为30°C时去除率仅为84.42%。而COD膜出水去除率均保持在95%以上,说明系统对温度的变化具有较强的适应能力;随着温度升高菌群物种丰度出现先增加后减小的趋势,而群落多样性则表现出先减小后增加的趋势,温度为20°C时虽有利于微生物的大量繁殖但微生物的多样性并不丰富。(2)系统中过低或过高的p H值对污染物去除能效能波动较大,在系统p H值为6.5时,出水COD浓度最高,当p H值逐渐增加时,氮磷和COD去除率出现升高趋势,四种p H值下系统COD去除率均保持95%以上,说明膜能在很大程度上弥补了系统的稳定性保证出水水质;随p H值升高菌群物种丰度和群落多样性减小,p H为8时OTU数目下降至1709。(3)DO浓度从0.5mg/L提高到3 mg/L时,系统内污染物去除率得到提高,污泥沉降速率变快;比较3mg/L和5mg/L时随溶解氧浓度增加,但去除效能趋于水平不会再提高;随溶解氧浓度升高菌群物种丰度和群落多样性增加,但是溶解氧浓度由3mg/L升至5mg/L时,增长并不明显。(4)不同碳氮比条件下系统对COD生物去除率都在90%以上,在碳氮比为100:8时COD生物去除率最高;随着进水氮浓度的升高,使得反应器除磷能力迅速变差,随着碳氮比减小菌群物种丰度出现减小,而群落多样性则小幅增加,表明系统内进水氮含量的增加,抑制了微生物的大量繁殖而多样性上则较丰富。(5)碳磷比比由100:2.0升至100:1.0时,去磷效率有明显提升,但进水磷含量下降时碳氮比为100:0.5时,出水磷含量虽然在0.5 mg/L以下,但系统不能进一步强化除磷,使得磷的去除率不高,此系统除磷达到一定限值;随着碳氮比减小菌群物种丰度出现先增加后减小,群落多样性也出现相同变化趋势,碳磷比为100:1.5时微生物数量最大,多样性也最丰富。