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汽车涂装废水中污染物种类复杂,各涂装工艺单元废水排放无规律。传统的物化+生化的方法处理汽车涂装废水成本高、工艺复杂,如何以低成本、高效率的处理汽车涂装废水是研究者们面前的一个难题。而好氧颗粒的物理结构是微生物聚集成致密的颗粒状,颗粒内部存在好氧、缺氧和厌氧区域,所以其在处理很多种类的有毒废水表现出优秀的降解能力。本研究先将不同接种源接种的絮体污泥培养成颗粒污泥,对两种颗粒污泥处理汽车涂装废水的效果进行对比,并通过微生物群落结构的变化来发现处理颗粒污泥中的优势菌群及其耐毒菌群。(1)培养好氧颗粒污泥实验在R1和R2两个SBR反应器中进行,R1和R2两个不同接种源的絮体污泥均用以乙酸钠为碳源的合成废水培养,最终都造粒成功。R1第30天出现细小颗粒,45天完成颗粒化,R2则35天出现颗粒,51天完成颗粒化。R1和R2反应器在合成废水的COD去除效果都不错,R1出水COD始终100mg/L一下,R2则100mg/L左右。R1的TN去除率在55%左右,R2的平均TN去除率则在53%且波动较大,R1和R2起始阶段TP去除率都超过90%,随着反应器的运行去除率缓慢下降,最终出水TP均在2mg/L左右。(2)在不同接种源培养的颗粒污泥(R1、R2)在处理汽车涂装废水中用高通量测序对他们的微生物群落结构进行分析,微生物群落结构变化最大的驯化前期和中期,在门水平的微生物群落结构上,由驯化开始到结束再到全汽车涂装废水运行20天后,变形杆菌门和拟杆菌门始终是R1和R2中的优势菌群。在纲水平的微生物群落结构上,β-变形菌纲、α-变形菌纲、γ-变形菌纲始终是R1和R2的优势菌属,而Flavobacteriia和Bacteroidetes_VC2.1_Bac22在R1中是优势菌群,在R2中汽车涂装废水加入才不断富集,以上5个菌群在汽车涂装废水的中是重要降解菌群。在属水平的微生物群落结构上,R1的优势菌群有Thauera、Zoogloea、Azoarcus、Stenotrophomonas、Sediminibacterium、Flavobacterium、Methyloversatilis、Acidovorax,而R2中则少了Acidovorax、Flavobacterium。R1和R2 Venn图分析、Beta多样性分析都显示了微生物结构在汽车涂装废水运行时变化最小,已经趋于稳定。而R1和R2的Alpha多样性分析显示了在加入废水后R1相较于R2其微生物群落结构多样性丰富度更高。R1和R2的PICRUSt预测的KEGG第二等级分布图中可以看出,R1和R2中微生物主要的代谢途径是氨基酸代谢和碳水化合物代谢,R1、R2的各时期代谢通路对应丰度相差不大,同时实验中外界水环境变化,其相对丰度变化也不明显。(3)好氧颗粒在处理汽车涂装废水中有机物得到了很好的吸附和降解,R1和R2平均COD去除率达到了88%、90%。驯化时间短,在汽车涂装废水的冲击下影响较小,R1和R2的对比可知,不同接种源的絮体污泥培养成颗粒污泥后均有很好的适应性,与其接种源的絮体污泥无明显关系。汽车涂装废水存在类蛋白、类腐殖酸两类荧光物质,类蛋白物质很容易被R1、R2反应器好氧颗粒吸附与降解,而类腐殖酸类则很难被彻底降解。说明了颗粒污泥与絮体在处理腐殖质类物质一样具有一定的局限性。