膜污染是膜生物反应器(MBR)推广应用的瓶颈。研究显示,不同价态和浓度的金属离子对膜污染存在不同的影响,现有研究基本上是通过监测与膜污染相关的微生物胞外聚合物(EPS)、溶解性微生物产物(SMP)等理化性质来分析金属离子对膜污染的影响过程及其机制,研究结果存在诸多争议。本项目拟从微生物生态学角度出发,将基于新一代高通量测序的环境微生物分析技术(Pyrosequencing测序技术和Illumina测序技术)与EPS和SMP组成及含量、膜表面形态、出水水质等传统分析技术相结合,研究不同价态和浓度的金属离子(Na+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+)单一和共存时对MBR中微生物群落结构和基因功能组成的影响,阐述金属离子通过影响微生物群落结构和生理特征来改变微生物代谢产物含量及膜污染进程的微生物生态学机制,为高盐工业废水MBR处理工艺调控及MBR工艺中无机絮凝剂的添加策略提供科学依据。
英文主题词Membrane bioreactor;membrane fouling;Metal ions;Microbial community;High throughput sequencing