環(huán)氧丙烷皂化廢水活性污泥中微生物的耐鹽度馴化及群落分析.pdf

1、環(huán)氧丙烷廢水具有高溫、高鹽度、高pH、高懸浮物等特點(diǎn)是一種難處理的工業(yè)廢水，隨著每年環(huán)氧丙烷的工業(yè)用量不斷的增加，環(huán)氧丙烷廢水的有效治理成為國內(nèi)外研究的重點(diǎn)。目前國內(nèi)處理環(huán)氧丙烷廢水主要是生物法，通過對廢水的冷卻、沉降、曝氣等處理使其達(dá)到污水的國家排放標(biāo)準(zhǔn)。其中最主要的環(huán)節(jié)是通過活性污泥里的微生物對污水中有機(jī)污染物進(jìn)行降解，但是一般情況下高濃度的含氯廢水對微生物具有毒害作用，主要表現(xiàn)在廢水的高滲透壓破壞了微生物的細(xì)胞膜和膜內(nèi)酶，使其菌株

2、的代謝能力受到影響。因此環(huán)氧丙烷廢水在處理前先要經(jīng)過稀釋，降低氯離子濃度后，才能進(jìn)行廢水處理，從而造成了稀釋用水的大量浪費(fèi)。為了節(jié)約資源、減少耗能，需要通過污泥馴化提高活性污泥微生物的提高活性污泥微生物耐鹽度。
　　 實(shí)驗(yàn)中首先對環(huán)氧丙烷廢水活性污泥進(jìn)行了馴化，采用梯度馴化法，氯離子濃度從11000mg/L開始，逐步提高氯離子的濃度，最終馴化結(jié)果使氯離子濃度達(dá)到20000 mg/L。經(jīng)過調(diào)節(jié)適應(yīng)期，外排水的COD、pH等指標(biāo)均達(dá)

3、到國家標(biāo)準(zhǔn)。不過提高氯離子濃度后，外排水氨氮含量有所增加，據(jù)推測這可能與活性污泥微生物的群落結(jié)構(gòu)變化有關(guān)。
　　 運(yùn)用三種分子生物學(xué)方法:末端限制性片段長度多態(tài)性分析(T-RFLP)，構(gòu)建16SrDNA文庫，變性梯度凝膠電泳(DGGE)對活性污泥微生物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析比較。實(shí)驗(yàn)首先提取了S1、S2、S3，三個(gè)樣品活性污泥的宏基因組，分別是耐鹽度為18000mg/L（鼓風(fēng)曝氣池取樣），18000 mg/L（接觸氧化池取樣），22

4、000 mg/L（鼓風(fēng)曝氣池取樣）皂化廢水活性污泥。在T-RFLP中，運(yùn)用BIO-DAP軟件分析，S1樣品的多樣性指數(shù)Margalef index、Shannon index、Pielou index和Simpson index都是最高的，相反S3的多樣性指最低。通過Phylogenetic Assignment Tool在線分析，三種樣本的優(yōu)勢菌主要為擬桿菌門（Bacteroidetes），厚壁菌門（Firmicutes）和變形菌門（

5、Proteobacteria），其中綠彎菌門（Chloroflexi）是S3樣本中所特有的優(yōu)勢菌種。
　　 以S3為模板構(gòu)建了16SrDNA文庫。通過對目的基因的轉(zhuǎn)化、篩選、鑒定，發(fā)現(xiàn)綠彎菌門(79％)在S3中占絕對優(yōu)勢，其次是變形菌門(19％)，酸桿菌門(1％)和未培養(yǎng)細(xì)菌(1％)。通過DGGE條帶明暗度分析和序列比對，得出S3中優(yōu)勢菌為綠彎菌門(61.09％)，變形菌門(15.24％)，未培養(yǎng)的菌種(9.68％)。
　

6、　 三種方法結(jié)果顯示，環(huán)氧丙烷皂化廢水活性污泥微生物群落中優(yōu)勢菌主要是綠彎菌門和變形菌門，T-RFLP中還發(fā)現(xiàn)了厚壁菌門，構(gòu)建16SrDNA文庫和DGGE的方法共同檢測出具有未分類的菌群，因此活性污泥微生物群落結(jié)構(gòu)是復(fù)雜多樣的。但是三種方法均未發(fā)現(xiàn)降解氨氮的硝化菌，這既與實(shí)驗(yàn)方法本身的限制有關(guān)，也說明硝化菌在體系中占的比例較小。外排水氨氮濃度升高可能與硝化菌占的比例較小有關(guān)。
　　 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了假單胞菌屬、芽孢桿菌屬在活性污泥微