膜生物反应器处理港口含油废水的膜污染行为及群落结构演变研究(英文)
本文关键词:膜生物反应器处理港口含油废水的膜污染行为及群落结构演变研究(英文) 出处:《Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering)》2016年09期 论文类型:期刊论文
【摘要】:目的:采用膜生物反应器处理港口含油废水。考察运行过程中膜污染行为特征,分析引起膜污染的关键影响因素,研究减弱膜污染的途径与方法;考察反应器内群落结构演变,分离鉴定优势菌种,揭示运行条件和进水水质等宏观环境与微生物微环境之间的对应关系。创新点:1.分析出膜表面累积的胞外蛋白是膜污染严重和过膜压力增大的关键诱因;2.基于Yusuf Chisti和Murray Moo Young提出的气提液体上升流速模型,结合胞外蛋白变化趋势,提出降低过膜压力上升速度和缓解膜污染进程的有效措施;3.针对处理港口含油废水的生物系统进行种群结构研究及优势菌属的分离与鉴定。方法:1.借助环境扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱仪(EDX)和傅里叶红外光谱仪(FTIR)等分析手段表征膜污染物的主要成分;2.基于Yusuf Chisti和Murray Moo Young提出的气提液体上升流速模型,提出缓解膜污染进程的措施,并验证所提措施的有效性(图3和9);3.通过巢式PCR-DGGE技术对处理港口含油废水的膜生物反应器不同运行阶段的微生物群落结构进行研究,并采用克隆技术对优势微生物进行菌种鉴定(图10和表3)。结论:1.采用一体化厌氧/好氧-膜生物反应器来处理港口含油废水的优点是对有机污染物和油类等污染物的去除效率高,但在其运行过程中膜污染严重。2.分析发现胞外聚合物是引起膜污染物的主要因素(图3~6);组分分析进一步表明膜表面累积的胞外蛋白是膜污染严重和过膜压力增大的关键诱因(图7~9)。3.通过增大反应器曝气量,调整反应器结构参数可有效降低过膜压力上升速度,缓解膜污染进程。4.反应器内细菌群落结构平稳。5.克隆测序结果表明:膜生物反应器内丛毛单胞菌属在低曝气环境下繁殖能力强,且可能是引起膜污染的特征微生物;红环菌科细菌更适应高曝气条件,是降解含有油类污染物的特征细菌。
[Abstract]:Objective: to treat port oil containing wastewater by membrane bioreactor. Investigation of membrane fouling behavior during the operation characteristics, analysis on the key factors of membrane fouling, ways and methods of reduction of membrane fouling in the reactor; the evolvement of community structure, isolation and identification of microbes, corresponding to reveal the relationship between the operation conditions and influent quality of macro environment and micro environment. Innovation: 1. analysis of membrane surface accumulation of extracellular proteins is serious membrane fouling and membrane pressure increases the key factors; 2. based on the Yusuf Chisti and Murray Moo Young proposed stripping liquid velocity model, combined with the trend of extracellular proteins, put forward to reduce the membrane pressure effective measures to alleviate the membrane fouling process of the rising speed and 3. for the biological treatment of port system; oily wastewater separation and identification of dominant species of the genus structure. Methods: 1. by using environmental scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X ray spectrometer (EDX) and Fu Liye (FTIR) the main component of infrared spectroscopy characterized pollutants; 2. based on the Yusuf Chisti and Murray Moo Young proposed stripping liquid velocity model is proposed to alleviate the membrane fouling process measures, effectiveness and verify the proposed measures (figures 3 and 9); 3. by the microbial community structure of membrane bioreactor technology for processing nested PCR-DGGE port of oily wastewater in different operating phases were investigated, and strain identification of microorganisms by cloning (Figure 10 and table 3). Conclusion: 1.. The advantage of integrated anaerobic / aerobic membrane bioreactor for treating port oily wastewater is high removal efficiency of pollutants such as organic pollutants and oil, but membrane fouling is serious during operation. 2., it is found that extracellular polymeric substances (EPS) are the main factors that cause membrane fouling (Figure 3~6). The component analysis further indicates that the extracellular protein accumulated on the membrane surface is the key reason for the serious membrane fouling and the increase of membrane pressure (Figure 7~9). 3. by increasing the aeration rate of the reactor, adjusting the structural parameters of the reactor can effectively reduce the rising speed of the over film pressure and alleviate the membrane fouling process. The bacterial community structure in the 4. reactor was stable. 5. cloning and sequencing results showed that: in membrane bioreactor, the genera of clomonas sp. were strong in low aeration environment and might be the characteristic microorganisms causing membrane fouling.
【作者单位】: Key
【基金】:supported by the Science and Technology Project of the Ministry of Transport(No.2011-329-224-330) the National Nonprofit Institute Research Grants of Tianjin Research Institute for Water Transport Engineering(Nos.TKS100216,TKS130206,and TKS160215),China
【分类号】:X736.1
【正文快照】: 1 Introduction A membrane bioreactor(MBR)is able to provide a small footprint,perfect effluent,high biodegradation efficiency,and little excess sludge(Xia et al.,2010).Thus,this technology has attracted increased interest and been widely applied in wast
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,本文编号:1347147
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