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《工程(英文)》 >> 2023年 第29卷 第10期 doi: 10.1016/j.eng.2022.10.016
Tetrasphaera富集的强化生物除磷微生物组的时间动态和效能关联
a College of Environmental and Resource Sciences, Zhejiang University, Hangzhou 310012, China
b Key Laboratory of Coastal Environment and Resources of Zhejiang Province, School of Engineering, Westlake University, Hangzhou 310024, China
c Institute of Advanced Technology, Westlake Institute for Advanced Study, Hangzhou 310024, China
d Center of Synthetic Biology and Integrated Bioengineering, School of Engineering, Westlake University, Hangzhou 310024, China
e Research Center for Industries of the Future, Westlake University, Hangzhou 310030, China
摘要
基于16S rRNA扩增子测序技术对全球污水处理厂(WWTP)强化生物除磷(EBPR)工艺中微生物群落的研究表明Tetrasphaera是丰度最高的聚磷菌(PAOs)。然而,目前对于Tetrasphaera 如何在 EBPR 中进行选择性富集尚不清楚。本文通过“自上而下”的方法利用复合碳源和低浓度烯丙基硫脲构建了Tetrasphaera富集的EBPR微生物组,其16S序列的丰度在第 113 天可达 40%。Tetrasphaera富集的微生物组具有高的营养物去除效率,可以实现约85% 的磷(P)去除和约80%的氮(N)去除,其污泥灰分中的P回收率相较于普通污水处理厂活性污泥提高了 23.2 倍。研究表明,添加1 mg·L−1 烯丙基硫脲同时促进了 Tetrasphaera PAOs 和 Microlunatus PAOs 的增加,并且显着降低了氨氧细菌Nitrosomonas和PAOs的潜在竞争者 Brevundimonas 和 Paracoccus 的相对丰度,促进了 EBPR 微生物组的建立。16S rRNA 基因分析表明,体系中的EBPR-ASV0001与 Tetrasphaera japonica 的亲缘关系最为相近,其可能代表了一种新的PAOs。本研究为通过烯丙基硫脲促进Tetrasphaera富集的微生物组建立提供了新的认知,或可用于指导未来污水处理系统工艺的升级和优化,从而帮助实现高浓度废水的同步脱氮除磷。
关键词
强化生物除磷(EBPR) ; 聚磷微生物 (PAOs) ; Tetrasphaera ; 微生物组 ; 磷回收
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