电-生物耦合技术降解中药提取废水及微生物群落分析

通过现场实验采用电-生物耦合技术处理中药提取废水,探究水力停留时间(HRT)和电压对化学需氧量(COD)去除率的影响,通过高通量测序技术分析最佳工况下阴阳极板附近微生物群落结构差异.结果表明,溶解氧(DO)为3.0～4.5 mg/L,在HRT分别为12、24和36 h的动态条件下,电压为10 V,中药提取废水的COD去除率分别为70.78％±2.41％、82.83％±1.76％和92.62％±1.28％;在0、10和27 V的静态条件下,处理24 h的废水COD去除率分别为56.85％、98.97％和33.33％.阴阳极板附近微生物涵盖了29门、54纲、119目、219科和413属,优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、绿弯菌门(Chloroflexi)和Epsilonbacteraeota 5个菌门,在阴阳极板附近菌落相对丰度分别为94.82％和99.53％.属水平上,阴阳极板附近菌属种类和相对丰度差异较大;理研菌属(Rikenellaceae)、Lentimicrobiaceae、球衣菌属(Sphaerotilus)、地杆菌属(Geobacter)和Methyloversatilis等菌属在阴极板附近相对丰度较高;在阳极板相对丰度均小于1％;动胶菌属(Zoogloea)、不动杆菌属(Acinetobacter)、小纺锤状菌属(Fusibacter)等菌属在阳极板附近相对丰度较阴极板附近高.研究表明,与仅在微生物或电化学作用下相比,电-生物耦合技术可有效降解中药提取废水,Zoogloea是阴阳极板菌群中的主要差异微生物.