任晨竹,王少坡,王麗杰,畢艷孟,李亞靜,于靜潔
(1.天津城建大學環境與市政工程學院,天津 300384; 2.天津市水質科學與技術重點實驗室,天津 300384;3.長白山職業技術學院,吉林白山 134300)
強化生物除磷(Enhanced biological phosphorus removal,EBPR)工藝通過厭氧和好氧的交替運行,在活性污泥系統中能夠富集類聚磷微生物,通過好氧末端排泥的方法達到污水除磷的目的〔1〕。該工藝具有處理費用低、可持續運行等優點,在世界范圍內被廣泛接受并應用〔2〕。以往研究表明,屬于Proteo?bacteria(變形菌門)的Candidatus Accumulibacter(假絲酵母菌)被認為是最重要的聚磷菌(PAOs)〔3〕。可是,在許多其他的EBPR系統中,檢測到高豐度存在的屬于Actinobacteria(放線菌門)的Tetrasphaera(四球蟲屬),占細菌總生物量的30%〔4〕。因此,在某些EBPR系 統 中,Tetrasphaera可 能 是 比Candidatus Ac?cumulibacter更為重要的聚磷菌屬。
Tetrasphaera在厭氧條件下消耗氨基酸,隨后在好氧條件下吸收磷〔5〕。蛋白質是生活污水的主要成分(占有機物的25%~35%)〔6〕,氨基酸是Tetrasphaera和許多其他細菌的重要底物〔7〕,而醋酸鹽和丙酸鹽則 是Candidatus Accumulibacter的 重 要 底 物〔8〕。然而,EBPR系統的所有代謝模型都是基于醋酸鹽和葡萄糖〔6〕開發的,不包括氨基酸的使用。實際上,在厭氧好氧條件下的EBPR系統中添加某些氨基酸后,已經觀察到典型的釋磷和吸磷過程,但是其貯藏產物和代謝途徑仍然未知。
酪蛋白水解物(Cas aa)水解后的主要成分是氨基酸和小肽,而氨基酸是Tetrasphaera的重要底物,已有研究表明利用Cas aa作碳源可以促進Tet?rasphaera的富集〔9〕。然而,目前針對以Cas aa為碳源的研究較少,也限制了對于生物除磷系統過程的深入了解。本研究以Cas aa為唯一碳源,富集培養PAOs,并探討不同污泥齡(SRT)條件下EBPR的處理效能,考察系統中的菌群結構及其變化,以期為EBPR工藝的穩定運行提供參考。……