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相似文献
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1.
Cr(Ⅵ)对活性污泥硝化活性的抑制及在污泥中的分布特点   总被引:1,自引:0,他引:1  
重金属铬(Cr(Ⅵ))是废水中常见的、困扰很多污水生物处理系统运行效果的污染物.本文通过静态试验和静态冲击试验,研究了Cr(Ⅵ)在活性污泥系统中的分布特点和对硝化效率、活性等的影响,并进行了模型分析.结果表明,活性污泥对Cr的吸附很快,但吸附量有限,Cr(Ⅵ)投加浓度为1、5、10和30 mg·L-1的溶液中,Cr的12 h-吸附量分别为0.79、1.98、3.19和5.78 mg·g-1.Cr(Ⅵ)投加到活性污泥混合液中后形态分为溶解态、可洗脱和不可洗脱态,可洗脱的Cr能够向不可洗脱态转变.Cr(Ⅵ)对活性污泥硝化活性的抑制程度随着Cr(Ⅵ)浓度的增大而提高.静态试验中,1、3、5、10和30 mg·L-1Cr(Ⅵ)对氨氮平均降解速率的抑制率分别为5.25%、9.80%、10.41%、17.54%和21.38%.Cr(Ⅵ)对微生物的抑制作用大小是:氨氧化菌亚硝酸盐氧化菌异养菌.模型分析发现,Cr(Ⅵ)对氨氧化菌和异养菌比耗氧速率的抑制符合Haldane动力学模型,属于非竞争性抑制.冲击试验表明Cr对硝化等的抑制主要是不可洗脱的Cr造成的,抑制效果的出现具有滞后性.  相似文献   

2.
短程硝化过程是短程生物脱氮工艺中的限速步骤,在保证稳定亚硝化率的前提下,提高曝气量能够提高好氧氨氧化菌的活性,进而提高氨氧化速率.本文在序批式反应器中,通过改变曝气量,在高溶解氧条件下,考察不同曝气量对短程硝化的性能及微生物的影响.结果表明,随着曝气量的增大,氨氧化速率不断升高.单位体积曝气量为0.8、1.7、3.3、5.0 L·min-1·L-1时,氨氧化率维持在50%左右,亚硝酸盐氮积累率稳定在99%以上,平均氨氧化速率分别为0.88、0.96、1.29和1.32 mg·L-1·min-1.高通量测序分析表明,不同曝气量条件下,反应器中好氧氨氧化菌的优势菌属均为Nitrosomonas,而亚硝酸盐氧化菌都被有效抑制,Nitrospira丰度很低.此外,检出AcidovoraxDenitratisomaHyphomicrobiumIgnavibacterium等多种反硝化细菌,这些反硝化菌能够与好氧氨氧化菌共同作用,使系统发生少量内源同步硝化反硝化.综合考虑曝气能耗和反应速率,曝气量为3.3 L·min-1·L-1时,可实现控制短程硝化工艺的低耗高效运行.  相似文献   

3.
为考察进水氨氧化菌(AOB)对活性污泥系统的季节性影响,对未设置初沉池的西安市第二污水处理厂中进水及活性污泥的氨氧化活性及群落结构进行长期调查分析.结果表明,进水及活性污泥的比氨氧化速率(SAUR)分别为0.48~3.02 mg·(g·h)-1和0.68~2.25 mg·(g·h)-1,相关性分析结果显示进水SAUR与次月活性污泥SAUR高度相关(r=0.862,P<0.05),表明进水硝化菌对活性污泥硝化性能有显著影响.根据硝化活性计算的进水AOB对活性污泥的接种强度为0.21~0.92 g·(g·d)-1,因此,在优化活性污泥模型及污水厂设计时,有必要考虑到进水硝化菌的迁移作用.qPCR结果显示,进水及活性污泥中AOB丰度分别为1.32×108~2.36×109cells·g-1和1.12×1010~1.19×1010 cells·g-1,而冬季活性污泥中AOB丰度虽有降低,但仍保持在1010 cells·g-1,这说明进水硝化菌的迁移能缓解因温度降低而导致的活性污泥硝化菌丰度下降.Illumina MiSeq测序结果表明,进水和活性污泥中具有共同的优势AOB,分为Nitrosomonas sp.Nm58、Nitrosomonas sp.JL21和bacterium CYCU-0253.  相似文献   

4.
采用富集培养法,从钢铁厂附近河流污泥中分离筛选到1株能同时降解苯酚与还原Cr(VI)的菌株JF122.在600 mg·L-1苯酚与1.2 mg·L-1 Cr(VI) 的条件下,采用单因素实验考察了温度、初始pH、该菌接种量等因素对其同时降解苯酚与还原Cr(VI)的影响,并通过正交试验L9(33)获得适宜的苯酚降解与Cr(VI)还原条件.结果表明,菌株JF122降解苯酚与还原Cr(VI)的适宜条件为:30 ℃、初始pH=6和接种量1%,此条件下,菌株JF122在56 h内能够降解600 mg·L-1苯酚同时还原1.2 mg·L-1 Cr(VI).应用响应曲面法建立了菌株JF122的生长与温度、初始pH、接种量等因素间关系的数学模型,并对其生长条件进行了优化.结果表明,菌株JF122最优生长条件与其降解苯酚并同时还原Cr(VI)的最优条件具有一致性.  相似文献   

5.
一段式亚硝化厌氧氨氧化SMBBR处理中低浓度氨氮废水   总被引:2,自引:1,他引:1  
在常温条件下,采用一段式亚硝化厌氧氨氧化SMBBR处理中低氨氮浓度废水.结果表明,在进水氨氮浓度为100 mg·L-1,溶解氧为0.4~0.7 mg·L-1条件下,负荷(以N计)为0.16 kg·(m3·d)-1,去除率可达(51.58±6.80)%,实现了一段式亚硝化厌氧氨氧化的稳定运行.AOB、ANAMMOX和NOB活性分别稳定在(2253.21±502.10)、(4847.46±332.89)和(1455.17±473.83)mg·(m2·d)-1,AOB和ANAMMOX菌之间形成了良好的协同作用.高通量结果显示,Ca.Brocadia(ANAMMOX)、Nitrosomonas(AOB)和Nitrospira(NOB)占比分别为11.57%、1.01%和0.94%.一段式部分亚硝化厌氧氨氧化工艺的稳定运行为厌氧氨氧化技术处理中低浓度氨氮废水提供了参考.  相似文献   

6.
王丝可  于恒  左剑恶 《环境科学》2020,41(11):5082-5088
污水生物脱氮工艺中通常会释放温室气体N2O,厌氧氨氧化工艺作为新型生物脱氮工艺,其N2O的释放规律及机制值得深入研究.本文利用厌氧氨氧化序批试验,研究了不同温度和基质浓度对厌氧氨氧化工艺中N2O释放的影响,并探讨了N2O释放的微生物机制.结果表明,厌氧氨氧化工艺中进水基质浓度的增加会促进N2O释放,在35℃条件下,当进水亚硝氮从40 mg ·L-1增加至60 mg ·L-1和120 mg ·L-1时,N2O最高积累浓度从0.5 mg ·L-1增加至1.5 mg ·L-1和2.4 mg ·L-1,分别占总氮去除量的0.85%、1.43%和1.11%.温度降低对厌氧氨氧化活性抑制作用明显,15℃下的比厌氧氨氧化活性仅为30℃时的6%.温度降低导致厌氧氨氧化工艺中N2O的释放减少,温度降低时反硝化速率的降低是导致N2O产生速率降低、N2O积累减少的主要原因.厌氧氨氧化工艺微生物群落中存在丰富的异养反硝化菌,工艺中N2O积累主要是反硝化菌产生和消耗N2O的结果.  相似文献   

7.
王文琪  李冬  高鑫  张杰 《环境科学》2021,42(9):4406-4413
采用生活污水接种人工配水下成熟短程硝化反硝化除磷颗粒,通过不同好氧/缺氧时长联合分区排泥优化调控短程硝化反硝化除磷系统运行.结果表明,调控好氧/缺氧时长联合分区排泥可实现系统的稳定运行.后期稳定期出水COD浓度在50mg·L-1以下,出水TN浓度低于15mg·L-1,TN去除率达83%左右并保持平稳,出水P浓度均在0.5mg·L-1以下,平均去除率为93.72%.同时,分区排泥(70%顶部污泥和30%底部污泥)可作为筛选微生物的途径,维持了良好的亚硝化和除磷性能,使粒径分布更为集中,并保证氨氧化菌(ammonia oxidizing bacteria,AOB)和反硝化聚磷菌(denitrifying phosphate accumulating organisms,DPAOs)的生长优势.缺氧时长的增加提高了缺氧异养菌的生长速率,使得缺氧异养菌分泌出更多的EPS,确保了颗粒污泥性状的改善和后续维持稳定.  相似文献   

8.
采用原位沉积技术将Fe(Ⅲ)负载于铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa,简称Pa)表面制备了Fe(Ⅲ)与细菌的复合体(Fe-Pa),研究了Fe-Pa对水溶液中Cr(VI)的吸附特性,探讨了最佳合成条件、Fe-Pa投加量、溶液pH值、时间和Cr(VI)初始浓度等因素对Cr(VI)吸附效果的影响,同时利用SEM、FT-IR、XPS和Zeta电位对Fe-Pa进行表征分析.吸附实验结果显示,Fe(Ⅲ)浓度为600 mg·L-1、细菌投加量为0.5 g·L-1制备的Fe-Pa效果最佳;Fe-Pa去除Cr(VI)适宜于酸性条件进行;Fe-Pa对Cr(VI)的吸附速率较快,60 min内可达到吸附平衡,为自发的吸热吸附,且符合准二级动力学和Langmuir等温模型.表征结果表明,Fe(Ⅲ)成功地负载到铜绿假单胞菌上,为吸附Cr(VI)提供更多的活性位点,主要机制为静电吸附作用、络合作用和还原作用.经过4次吸附/再生后,Fe-Pa对Cr(VI)的吸附能力仍在72%以上,表明Fe-Pa具有较好的重复使用性.  相似文献   

9.
荣懿  邵劲博  于优城  石烜  金鹏康 《环境科学》2020,41(11):5089-5096
针对我国农村地区污水量波动和断流的排放特性,提出了一种在断流时段补给污水处理系统自身产出的尾水与污泥发酵液混合液的运行模式,以中试A2/O为对象,研究了系统在该运行模式下的污染物去除特性,以期为今后我国农村地区污水处理装置的设计和运行提供新的思路.结果表明,尾水与发酵液以12:1的比例混合后作为碳源与原水相比具有更好的反硝化和释/吸磷特性,具有强化脱氮除磷的功能;以尾水与发酵液混合液在断流时段作为补给碳源可改善系统对TN和TP的去除效率,其平均去除率分别由69.27%和86.94%提升到73.34%和89.94%,相应地平均出水浓度分别由15.77 mg ·L-1和0.80 mg ·L-1降低到13.76 mg ·L-1和0.64 mg ·L-1.16S rRNA基因测序结果表明,随着实验的进行,系统中5种常见的水解酸化菌属、6种聚磷菌属和4种反硝化菌属的相对丰度得到提升;通过对系统活性污泥性状的长期监测可以看出,以尾水与发酵液混合液在断流时段作为补给碳源会恶化系统活性污泥的沉降性能,系统活性污泥的平均SVI由阶段Ⅰ的106 mL ·g-1上升至阶段Ⅱ的131 mL ·g-1,然而这种恶化程度并不会对系统的污泥活性和污染物去除性能造成不利影响,在整个实验过程中系统均未出现污泥膨胀的现象.  相似文献   

10.
为了寻找植物-微生物联合治理Cr(VI)污染的合适微生物,分析了一株植物根际促生菌——嗜根寡养单胞菌DSM 14405TStenotrophomonas rhizophila DSM 14405T)对不同浓度Cr(VI)的还原能力、Cr(VI)还原最适培养条件、对连续投加Cr(VI)的还原能力及高浓度Cr(VI)处理不同时间的转录组变化.结果表明,嗜根寡养单胞菌DSM 14405T在24 h内对10、50、200和500 mg·L-1 Cr(VI)的还原率分别为100%、92.4%、26.2%和16.5%,且在30℃、pH=7.5、转速180 r·min-1条件下培养能最经济、高效地还原Cr(VI).该菌能在64 h内完全还原2次所投加的50 mg·L-1的Cr(VI),第3次投加后仅能还原55.2%左右.比较转录组学分析可得,200 mg·L-1Cr(VI)作用下,嗜根寡养单胞菌DSM 14405T细胞表现出显著的抗性.具体表现为:大幅度上调胞内消除有毒自由基的相关基因、DNA修复相关基因以防止DNA因自由基受损,同时下调细胞组分及蛋白代谢等与细胞抗性相关性低的通路.并且,随着Cr(VI)的还原和细胞对环境的适应,Cr(VI)抗性相关基因及通路的调节在长时暴露中明显少于短时暴露.本研究为Cr(VI)污染的原位植物-微生物联合治理提供了可选菌株和理论依据.  相似文献   

11.
本研究通过引入沼生植物香蒲构建植物微生物燃料电池系统(P-MFC)修复Cr(VI)污染湿地土壤,考察了植物、不同初始Cr(VI)浓度对系统产电及去除效率的影响.结果显示,香蒲种植能显著提高P-MFC运行性能,系统最大功率密度与Cr(VI)去除率分别提高至23.83 mW·m~(-2)、33.01%,随着Cr(VI)暴露浓度的升高,系统运行性能降低.利用P-MFC修复Cr(VI)污染土壤过程中,电化学还原作用是Cr(VI)去除的主要机制,近90%的Cr(VI)通过电化学还原去除,系统中0.3%~1.86%的Cr(VI)被香蒲吸收富集,3.5%~9.5%的Cr(VI)被微生物与还原性有机物直接还原.通过高通量测序技术分析发现,香蒲种植与低浓度Cr(VI)暴露下阳极微生物群落多样性较大,优势门类Proteobacteria相对丰度最高为63.9%,较未种植香蒲与高浓度Cr(VI)暴露条件下提高了3.4%~19.0%,电化学活性微生物Geobacter相对丰度最高为12.4%,较未种植香蒲与高浓度Cr(VI)暴露条件下提高了4.4%~6.8%.系统中对Cr(VI)具有较强耐受性与还原能力的Acinetobacter、Bacillus占有较大比例,且相对丰度随暴露浓度升高而增大,最高分别为19.0%、14.4%,进一步说明微生物群落在Cr(VI)去除上发挥了一定作用.上述结果表明,P-MFC在去除湿地土壤Cr(VI)污染方面具有良好的潜力.  相似文献   

12.
用氧吸收速率(OUR)表征活性污泥硝化活性的研究   总被引:52,自引:7,他引:52  
研究了用氧吸收速率(OxygenUptakeRate,简称OUR)表征活性污泥硝化活性的方法.利用生物抑制剂丙烯基硫脲(alylthiourea,简称ATU)和氯酸钠(NaClO3)可以选择性地抑制亚硝酸细菌和硝酸细菌的活性.通过测量不同时间的OUR,可以分别计算出污泥的亚硝化活性和硝化活性.结果表明:该方法的测量结果与实际反应器中的硝化反应情况相当一致.该方法简单易行,快速方便,适用于硝化系统中硝化活性的测量.  相似文献   

13.
于濛雨  刘毅  田玉斌  石欢  徐富  杨宏 《环境科学》2017,38(7):2925-2930
为了提高包埋氨氧化细菌短程硝化的效率,富集培养氨氧化细菌(AOB)并固定化.富集培养阶段采用连续式运行方式,以游离氨(FA)为抑制亚硝酸盐氧化菌(NOB)生长的手段,并通过定时排泥方法使NOB逐渐从系统中淘洗出去.富集培养结束后以聚乙烯醇(PVA)为包埋材料,对筛选培养的氨氧化细菌进行固定化,反应器包埋填充率为8%.采用连续式运行方式,通过逐步增加氨氮负荷的方法提高氨氧化速率.最终在富集培养系统中实现了污泥比氨氧化速率(以NH_4~+-N/VSS计)2.028 g·(g·d)~(-1)的高表达和亚硝酸盐氮90%以上的高积累.通过对污泥富集培养前后细菌群落组成的高通量测序分析,结果表明,培养前原污泥多样性较大,具有硝化作用的Nitrosomonas仅有0.24%,Nitrospira有2.7%.富集培养后的活性污泥多样性明显变小,优势菌种为Nitrosomonas(18%),而Nitrospira仅剩0.02%;包埋固定化后,系统迅速实现了短程硝化,最终短程硝化的速率达到了50 mg·(L·h)~(-1),亚硝酸盐氮积累率稳定在90%以上.  相似文献   

14.
通过稳定化实验、连续提取实验及植物毒性实验,研究了沼渣对硫酸亚铁稳定化Cr (Ⅵ)污染土壤的促进效果与机制.结果表明,沼渣协同硫酸亚铁对土壤中Cr (VI)有良好的稳定化效果.最佳的修复条件为:n(Fe)/n(Cr)=3∶1,含水率为35%,沼渣投加量为4.5%,反应时间为12 d,此时Cr (VI)稳定化效率为99.85%,残余六价铬含量为1.49 mg·kg-1,满足《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准》(GB 36600—2018)第二类用地筛选值5.7 mg·kg-1的限值要求.由连续提取实验结果可知,沼渣+硫酸亚铁稳定化处理后酸溶态铬含量显著降低,而可还原态、可氧化态和残渣态铬含量明显增加.风险分析进一步表明,沼渣+硫酸亚铁稳定化处理后铬的风险等级由非常高风险降至低风险.植物毒性分析可知,沼渣+硫酸亚铁稳定化处理植物毒性显著降低.微生物多样性和群落结构分析可知,沼渣+硫酸亚铁稳定化处理后土壤中细菌群落的丰度和多样性均明显增加.  相似文献   

15.
改性生物炭负载nZVI对土壤Cr(VI)的修复差异研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
考察了生物炭(BC)、酸洗生物炭(HCl-BC)和纳米零价铁负载生物炭(n ZVI-HCl-BC)对土壤中Cr(VI)还原和总Cr形态转化的影响.结果表明,生物炭对Cr(VI)还原率随土壤含水率的升高而显著提高.在较高土壤含水率(70%)条件下,各生物炭对Cr(VI)的最高还原率排序为:HCl-BC(97.26%)n ZVI-HCl-BC(88.36%)BC(87.61%).在不同Cr(VI)污染水平下(150、300、600和900 mg·kg~(-1)),HCl-BC对土壤中Cr(VI)的还原率最高.随Cr(VI)含量升高,BC和HCl-BC对Cr(VI)的还原率呈降低趋势,而n ZVI-HCl-BC对Cr(VI)的还原率为先降低后升高.形态分析表明,生物炭在不同程度上增加了土壤中Cr残渣态的比例:n ZVI-HCl-BC(11.58%)HCl-BC(9.53%)BC(1.42%),表明生物炭对土壤Cr起到稳定作用.综上,改性生物炭显著促进Cr(VI)还原及总Cr向残渣态转化,表明其具有修复Cr污染土壤的潜力.  相似文献   

16.
铜离子的持续负荷对活性污泥生物硝化活性的影响   总被引:2,自引:0,他引:2  
重金属对生物硝化的抑制是困扰很多污水处理厂脱氮效果的难题.本文采用间歇式活性污泥反应器(SBR),研究了模拟废水中不同浓度的Cu2+持续抑制及负荷停止后硝化效率、硝化细菌活性和Cu分布的变化.结果表明,硝化活性易受Cu2+的影响,抑制程度随着Cu2+浓度的增大和施加持续Cu2+负荷的运行周期的延长而提高,当活性污泥内、外吸附Cu的总量达(14.0±1.0)mg·g-1(以MLSS计)时,氨氮去除率降至26.5%±4.0%.Cu2+对氨氧化细菌(AOB)的抑制作用大于亚硝酸盐氧化细菌(NOB).在Cu2+负荷为10和20 mg·L-1的体系中,NOB可以全部或部分被驯化而适应含铜废水.恢复阶段,AOB和NOB的活性完全或部分恢复,恢复速率和程度随抑制期Cu2+投加浓度的增加而降低.反应体系内Cu主要分布在细胞内部和表面,且不易解析,硝化抑制率与溶解的Cu2+浓度呈负相关性.  相似文献   

17.
地聚合物(Geopolymer,简称GP)是由含硅铝酸盐的偏高岭土(Metakaolin,简称MK)或固体废料(如粉煤灰)经碱性激活制备的立体网状结构无机聚合物,对大部分重金属阳离子有良好的吸附作用,但对以阴离子形态存在的重金属吸附效果很差.本研究以偏高岭土为主要原料制备GP,同时用CTAB进行改性,研究其化学组成变化及对典型以阴、阳离子形态存在的重金属Cr(VI)和Cu(II)的同时吸附作用.结果表明,pH为5、吸附时间为24 h、初始浓度为50 mg·L-1、吸附剂投加量为1 g·L-1时,CTAB-GP对Cu(II)的去除率达到98.6%,Cr(VI)的最高去除率为25.6%,同时还发现溶液中Cu(II)的存在对吸附Cr(VI)有较大促进作用.整体来看,两种金属混合吸附时很好地符合二级动力学规律,单溶质吸附很好地符合Langmuir和Freundlich等温式,Cu(II)和Cr(VI)的理论最大吸附量分别为147.1 mg·g-1和63.1 mg·g-1.XRD、FTIR和BET表征分析结果表明,CTAB-GP中即使存在季铵盐阳离子,但依然属于地聚合物.CTAB-GP可以不牺牲对重金属阳离子吸附性能的同时吸附阴离子,优于常规地聚合物,鉴于CTAB-GP的这种特性,其在重金属污染防治中显示出极大的应用前景.  相似文献   

18.
利用小型EGSB反应器培养的硫酸盐还原颗粒污泥进行Cr(Ⅵ)去除实验,考察硫酸盐还原颗粒污泥对Cr(Ⅵ)的去除特性及对总Cr的平衡吸附并进行吸附等温式拟合.结果表明,颗粒污泥对Cr(Ⅵ)的去除是物理、化学及生物过程共同作用的结果,主要包括了还原及吸附作用.颗粒污泥对Cr(Ⅵ)的去除作用与环境因素、颗粒污泥的化学组成和结构的完整程度等密切相关.对Cr(Ⅵ)的去除速率随颗粒污泥投加量及Cr(Ⅵ)初始浓度的增加而提高;提高振荡速度和温度均可提高Cr(Ⅵ)的去除效率及对总Cr的吸附速率,但当振荡速度达到150r·min-1时或温度达到40℃时颗粒污泥会出现结构的离散并降低总Cr的平衡吸附量;pH值越低颗粒污泥对Cr(Ⅵ)的去除效率就越高,但颗粒污泥表面的硫化物在pH值为酸性时会转化成H2S气体逸出,并因此影响对总Cr的吸附效率.颗粒污泥对总Cr的最大吸附量为6.84mg·g-1,其对总Cr的吸附过程符合Langmuir吸附等温式.  相似文献   

19.
三氯生(TCS)对活性污泥中氮循环和微生物群落的长期影响尚不清楚.在长期运行185 d的序批式反应器(SBR)进水中添加100 g·L-1的TCS,探讨了TCS在活性污泥中的转化特性及其对活性污泥的生长、硝化反硝化性能及关键氮代谢功能基因和微生物群落结构的影响.添加TCS的反应器中硝酸盐浓度为3.80~9.11 mg·L-1,略低于不添加TCS的空白组(6.66~9.72 mg·L-1),说明其硝化作用被减弱.随着驯化时间的延长,硝化作用逐渐恢复. TCS在活性污泥迁移转化过程中总共检测出12种代谢中间产物,推导出4种迁移转化路径.添加TCS后,对TCS有潜在降解效能的细菌的相对丰度明显增加,如:Flavobacteriales和Myxococcales目,分别为2.95%~9.07%(第0~185 d)和2.01%~4.53%(第0~90 d).与硝化作用有关的菌属,如:Nitrosovibrio、Nitrosomonas(氨氧化菌,AOB)和Nitrospira(亚硝酸盐氧化菌,NOB)的相对丰度急剧减少,分别为0....  相似文献   

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