水处理技术

作者：惠明1,2, 郑桂朋1, 胡腾宇1, 李园园1, 田海龙1,3,*, 李保安4

单位：1.河南工业大学生物工程学院,河南 郑州 450001; 2.工业微生物菌种选育与保藏河南省工程实验室,河南 郑州 450001; 3.河南大学农学院,河南 开封 475001; 4.南开大学环境科学与工程学院,天津 300071

关键词：生物膜,好氧反硝化,喹啉,苯酚,生物降解

基金：河南省科技攻关项目（222102320138）; 河南省科技研发计划联合基金（应用攻关类）项目（232103810068）

以喹啉和苯酚为含氮杂环类和酚类污染物为代表的废水是典型的强毒性难降解有机废水。该课题采用无泡膜曝气生物膜反应器（MABR）实现了好氧反硝化驱动喹啉和苯酚降解生物强化过程。反应器在不同工况条件下,完成了对喹啉、苯酚和硝酸盐分别为（82.6±10.2）%、（84.5±11.9）%、（67.3±10.6）%的去除率以及（11.1±1.4）、（3.1±1.2）、（1.91±0.4） g/（m²·d）的去除负荷。胞外聚合物含量的增加有助于提高生物膜对高喹啉进水负荷的抵抗能力。通过解析生物膜菌群结构,发现生物膜能够有效富集<em>Rhodococcus</em>等典型好氧喹啉降解菌;通过q-PCR功能基因定量分析发现以<em>oxoO</em>为代表的喹啉降解基因和<em>napA</em>好氧反硝化指示基因存在同一菌群,说明了好氧反硝化驱动喹啉和苯酚降解菌群的存在。通过宏基因组学分析,进一步核定<em>Pseudomonas</em>和<em>Raineyella</em>是主要的好氧喹啉和苯酚降解协同反硝化功能的关键菌群。本课题证实了MABR生物膜在好氧条件下完成对喹啉和苯酚的高效降解和好氧反硝化耦合过程,为拓展MABR在含氮杂环和酚类有机废水处理的应用提供必要的理论参考。

来源：2024年第6期

《水处理技术》期刊编辑部

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