罗立炜,罗辉甲,崔勇,王运宏,童心,巫寅虎,胡洪营.甲基异噻唑琳酮对MBR出水微生物生长分泌特性及群落结构的影响[J].环境科学学报,2019,39(8):2467-2474
甲基异噻唑琳酮对MBR出水微生物生长分泌特性及群落结构的影响
- Effect of methylisothiazolone on the bacterial growth, secretion and community structure in the effluent of MBR
- 基金项目：国家重点研发计划（No.2016YFE0118800）；国家自然科学基金委重点项目（No.51738005）
- 罗立炜
- 清华大学, 环境学院, 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室, 国家环境保护环境微生物利用与安全控制重点实验室, 北京 100084
- 罗辉甲
- 1. 北京工业大学环境与能源工程学院, 北京 100124;2. 北京亦庄水务有限公司, 北京 100176
- 王运宏
- 清华大学, 环境学院, 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室, 国家环境保护环境微生物利用与安全控制重点实验室, 北京 100084
- 童心
- 清华大学, 环境学院, 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室, 国家环境保护环境微生物利用与安全控制重点实验室, 北京 100084
- 巫寅虎
- 清华大学, 环境学院, 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室, 国家环境保护环境微生物利用与安全控制重点实验室, 北京 100084
- 胡洪营
- 1. 清华大学, 环境学院, 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室, 国家环境保护环境微生物利用与安全控制重点实验室, 北京 100084;2. 清华-伯克利深圳学院 环境与新能源技术工程实验室, 深圳 518055
- 摘要：污水再生处理反渗透（RO）工艺已在国内外获得广泛应用，但膜污堵问题阻碍RO工艺的进一步推广.投加非氧化性抑菌剂是控制RO膜生物污堵的常用手段，能够抑制细菌生长，但对细菌代谢产物分泌特性的影响尚不清楚.本课题的前期研究表明，细菌的胞外多聚物（EPS）是导致反渗透膜生物污堵的重要因素，细菌数量并非导致RO膜污堵的主要原因.针对上述问题，本文系统考察了典型非氧化性抑菌剂——甲基异噻唑啉酮（MIT）对RO系统进水（MBR出水）微生物的生长特性、群落结构及分泌特性的影响.研究发现，随MIT浓度增加，微生物生长迟滞期明显增长，但稳定期生物量增加；放线菌门、放线菌纲、类节杆菌属相对丰度明显增加；微生物分泌产物胞外多聚物（EPS）浓度增加，可能加重RO膜污堵潜势.上述结果表明，在污水再生处理反渗透系统中，MIT高浓度、长时间间隔的冲击式投加可能不利于膜污堵控制.
- Abstract：The wastewater reclamation reverse osmosis (RO) system has been widely used, but hindered by the fouling of RO membrane. Adding non-oxidizing biocides is a common method to control biological fouling of RO membranes. Although biocides can inhibit bacterial growth, it's not clear how non-oxidizing biocides take effect on the secretion of microorganism. Our previous study has found that the extracellular polymeric substance (EPS) of bacteria is an important factor in the biofouling of RO membranes, rather than the bacteria. Therefore, in this study we analyzed the effect of methylisothiazolone (MIT, a kind of typical non-oxidizing biocide) on the growth, community structure and secretion characteristics of microorganism in the effluent of MBR, which was used for wastewater reclamation with RO. Results show that with the increase of MIT concentration, the lag phase in microbial growth prolonged significantly, but the biomass concentration in the stable phase increased, which means MIT could not effectively control the long term growth of microorganisms. With the increase of MIT concentration, the relative abundance of Paenarthrobacter increased significantly, and the EPS concentration also increased, which may aggravate the fouling of RO membrane. Therefore, the addition of MIT is detrimental to the control of RO fouling.
