废水处理之微生物驯化可行性研究
最近有一个感觉，工业废水COD问题有可能是传统污水处理领域的最后一公里。氮循环路径已经被研究得太透彻了，都有与之对应的微生物，而且代谢效率很高。
只有COD问题，这个以往在生活污水里最容易达到的目标，在很多高COD的工业废水中反而成了主要的问题。只要COD问题解决了，氨氮总氮问题也就解决了一多半。之所以这样说，是因为很多COD组分同时也是毒性物质的来源。
出水怎样才能达标？这个是污水处理行业上半场需要回答的最后一个问题，可能也是现在一个小的增长点。在这之后，就会开始进入下半场：碳排放核算、工艺流程效率提升、自动化和无人化管理，概括起来，就是一个工业化的运维时代。
我似乎能看到这样一个趋势，也能感同身受需要多大的勇气才能迈出这一步。完全不同的赛道、不同的技术内涵、不同的商业模式，一切都显得极为陌生。学习之路，永无止境。
最近看的文献比较多，也是对以前工作中的疑惑做一点总结。比如什么是微生物的驯化？这个在以往的资料里谈的都非常笼统，给人的感觉就是只要条件控制得好，不管是高盐废水、高毒性废水、高温废水，只要经过长时间的驯化，废水里面的微生物肯定能够逐渐适应的。
这样的思路，如果实际用在运维和调试中，可能会导致系统长时间恶化，错过调整时机，因为人们会存在一种侥幸心理：“万一微生物驯化和适应了呢？”
刚好，在《苯胺废水生物降解机制及微生物特征研究》中提到了和微生物驯化有关的内容。在试验中以苯胺作为受试物，同时也加入乙酸钠作为第二碳源进行协同培养，这个刚好也是我之前提到过的微生物培养中经常使用的双碳源模式。
污泥驯化期间，一开始以7d为一个周期，然后逐渐缩短到6d、4d、3d.在此期间，进水中的苯胺浓度从50mg/L逐渐增加到300mg/L，乙酸钠浓度从初始的360mg/L，逐级增加到约1000mg/L，从第20d开始减少乙酸钠的投加量，到第39d结束驯化后，完全就不投加乙酸钠了。这个操作流程对于写污泥驯化方案挺有参考意义的。
之后论文作者还分别测试了接种污泥、污泥驯化阶段、稳定运行阶段污泥的微生物Alpha多样性指数。数据显示，经过驯化后原本丰度占比57.74%的酸杆菌门完全被淘汰，在驯化期间曾短暂出现的装甲菌门，种群丰度一度达到28.33%，在稳定运行阶段又降低到3.07%.
在完成驯化后的污泥中，拟杆菌门、变形菌门、浮霉菌门三者占到了微生物种群丰度的80%以上。这些微生物中，拟杆菌具有降解芳香族化合物的功能，浮霉菌门可以参与对多环芳烃的代谢。而硝化菌在污泥驯化过程中则是持续受到抑制，相对丰度从一开始的2.16%，一直降低到0.0102%.
这个试验说明，苯胺的加入施加了一个持续的选择压，污泥中的微生物种群结构在驯化阶段发生了非常大的改变。所以驯化并不只是简简单单的适应，它是一个明显的淘汰和富集过程，有些在初始接种污泥中丰度占比很少的微生物，经过驯化后成为了优势微生物，而有些微生物则被淘汰。此外，驯化持续的时间也很重要。
或许也是因为这个原因，在赞恩-惠伦斯试验中，特别强调了接种污泥来源的多样性，也是同样是这个原因，它很适合用来进行微生物对特定化合物的降解潜力评估。
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