为探究硫自养反硝化过程中含硫副产物的产生规律,建立了上流式硫自养固定床生物反应器,考察HRT(水力停留时间)对水中NO3--N去除的影响,运用零级和1/2级反应动力学模型对NO3--N还原过程进行拟合,通过测定与理论计算分析含硫副产物的产生趋势及规律,利用高通量测序技术(high-throughput sequencing)测定微生物群落结构空间分布特征.结果表明:①当进水NO3--N浓度为(30.45±0.38) mg/L,HRT为4和1h时,NO3--N去除率达到98％以上.硫自养反硝化过程符合1/2级反应动力学模型,1/2K1/2V(1/2级反应动力学速率常数)为5.69 mg1/2/(L1/2·h).②出水SO42-的产生量接近理论值,S2-在反应器中部出现微量的积累,在出水口处浓度进一步降低(＜0.5 mg/L).③HRT的缩短改变了反应器内部微生物群落α多样性的变化规律;Proteobacteria成为了最主要的优势菌群,各阶段所占比例均大于59％,Sulfurimonas为最常见的反硝化菌,在HRT为1h时,反应器中部其丰度达到36％,成为反应器中的优势菌属;Desulfurella为SRB(硫酸盐还原菌),其丰度的增加与反应器内部S2-的积累一致.研究显示,硫自养反硝化过程中产生的SO42-与理论值接近,S2-产生量沿反应器高度方向呈现先增加后降低的趋势,微生物群落结构分布情况与反应器高度有关.
硫自养 反硝化 含硫副产物 高通量测序 微生物群落结构