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国人生活水平质量不断提高,为满足日益增长的饮食生活需求,海水养殖规模与密度不断增加,同时养殖废水排放带来的环境问题也越来越受到人们的重视。传统生物法处理海水养殖废水存在占地面积大、污泥量大难处置等突出问题,并不适合海水养殖废水处理技术推广。对此,本文采用了SMBR中CAS-MBR和A/O-MBR两种工艺处理海水养殖废水,分析了微生物耐盐驯化时常规污染物去除效果,并从盐度抑制微生物活性,SMP和EPS组成成分角度探讨了盐度抑制污染物降解原因;驯化完成后稳定运行时,从优化脱氮除磷效果的角度优化了HRT和SRT等工艺参数,确定了最佳运行工况,并对出水DOM组成做了分析;最后采用PCR-DGGE技术研究了SMBR工艺正常运行时优势菌种并分析了菌群间相似性。采用盐度梯度增加法驯化活性污泥,CAS-MBR的DO=0.51.0 mg/L,A/O-MBR好氧时DO=4.05.0 mg/L,缺氧时DO=00.5 mg/L,内回流比150%。耐盐驯化时期HRT均为24 h。盐度(016 g/L)对两种SMBR的CODMn去除效果影响较小,CODMn去除率均可达到80%以上;NH4+-N去除率均高于90%;而较AOB,盐度对NOB抑制更强,各驯化初期NO2--N积累明显。盐度增加初期(10 h内),盐度严重抑制SMBR系统内自养菌和异养菌活性,抑制程度和盐度呈正相关,且异养菌抑制更强。盐度16 g/L时自养菌和异养菌SOUR分别较无盐度时降低6.71 mg/(g·h)和14.52 mg/(g·h)。各盐度条件下,SMBR系统内微生物分泌大量EPS并产生大量SMP,其中蛋白质和多糖在EPS所占比例高于SMP,且盐度提高含量增加。而有机物水解氨化释放NH4+-N和多糖中易降解小分子含碳有机物可造成系统处理负荷增加,使降解速率下降。盐度增加初10h内,盐度从抑制微生物活性和NH4+-N、有机物释放两方面造成降解速率下降。其中,盐度06.4 g/L,微生物活性抑制占主导;高盐环境下(6.416 g/L)有机物释放占主导。为达到最佳脱氮效果并兼顾除磷,两种SMBR系统最佳运行工况CAS-MBR:HRT=18 h,SRT=7 d,MLVSS控制在3400 mg/L左右;A/O-MBR:HRT=14 h,SRT=12d,MLVSS控制在4500 mg/L左右。出水水质CAS-MBR:CODMn≤30 mg/L,NH4+-N≤1.0 mg/L,NO3--N≤2.5 mg/L,NO2--N≤0.06 mg/L,TP≤2.4 mg/L;A/O-MBR:CODMn≤18 mg/L,NH4+-N≤0.6 mg/L,NO3--N≤1.5 mg/L,NO2--N≤0.04 mg/L,TP≤1.5 mg/L。海水养殖废水DOM荧光有类蛋白荧光和类腐殖酸荧光两类,SMBR工艺处理海水养殖废水出水有机物多为具有烯烃结构和芳香结构的难降解微生物代谢产物,并以低激发波长类色氨酸的蛋白质、类富里酸和类胡敏酸的腐殖质为主,影响出水效果,且对TP去除效果有待提高,需深度处理。SMBR系统耐盐驯化过程中细菌群落结构演替明显,是一个优胜劣汰逐步演替的有序过程,且耐盐驯化后微生物分布较为广泛,主要优势菌种广泛分布于不同纲或属,而未经培养菌种较多,已检测出菌种中变形菌门(Proteobacteria)的α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、β-变形菌纲(Betaproteobacteria)和γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria),拟杆菌门(Bacteroidete)的Sphingobacteriia纲和绿弯菌门(Chloroflexi)的Chloroflexi纲为SMBR工艺处理海水养殖废水优势菌种,并以β-变形菌纲(Betaproteobacteria)为主。