铁和介体对ASBR降解五氯酚及其微生物群落结构的影响

发布时间：2018-04-06 22:32

  本文选题：五氯酚　切入点：厌氧颗粒污泥　出处：《湘潭大学》2015年硕士论文

【摘要】：近年来我国地表水环境污染问题日益突出,地表水体普遍存在有机卤代物污染现象,尤其是五氯酚、六氯苯、多氯联苯等难降解有机卤代物的污染,对于此类废水的处理已成为水处理领域中的一个热点与难点问题。本文采用厌氧序批式反应器(ASBR-Anaerobic Squencing Batch Reactor),在最佳运行条件下:温度35℃,p H值7.2,葡萄糖投加量1800 mg/L,搅拌速度130 r/min,研究了氧化还原介体和铁元素对厌氧颗粒污泥降解五氯酚(PCP)效果及其微生物群落结构的影响。主要考察了核黄素(Rib)与纳米铁(nZVI)对微生物降解PCP效果的影响,探讨了PCP在不同体系中的降解途径、降解机理以及微生物种群结构的变化特征。主要结论如下:(1)不同价态的铁元素和氧化还原介体对微生物降解PCP效率的影响有明显差异,其中纳米铁和核黄素的促进作用尤为突出,纳米铁与核黄素的最适添加量为2.0 g/L与100.0μM。AAS(厌氧活性污泥)、AAS+Rib、AAS+nZVI、AAS+Rib+nZVI 4个反应体系降解PCP的能力依次提高,PCP完全矿化所需要的时间分别为10、8、7与6天。(2)通过气相色谱-质谱仪定性分析和高效液相色谱的定量分析得出,PCP的降解主要有以下2种途径:途径○1:PCP→2,3,4,6-TeCP→2,4,6-TCP→2,4-DCP→4-CP→苯酚;途径○2:PCP→2,3,4,5-TeCP→2,3,5-TCP→2,5-DCP→3-CP→苯酚。4个反应体系PCP的降解途径有所差异,AAS反应体系PCP的降解只有途径○1,其他3个反应体系PCP的降解2种途径都有,AAS+Rib体系PCP的降解主要是途径○1,AAS+n ZVI和AAS+Rib+nZVI体系主要为途径○2。苯酚最终降解为CH4和CO2而达到完全矿化。(3)核黄素和纳米零价铁对微生物降解PCP的促进机理不同。核黄素作为氧化还原介体提高了电子由微生物向PCP的转移速率,降低了反应体系的活化能,提高了PCP的脱氯效率;纳米零价铁主要作为电子供体,提供PCP还原脱氯的电子,以及作为微量元素促进微生物的生长繁殖,同时能够有效缓解反应体系pH值的变化。(4)在PCP降解过程中,各反应体系细菌的组成与原污泥相比都发生了较明显的变化,微生物主要为球菌和杆菌,DGGE条带的变化与污泥种群的演替,尤其是PCP的降解脱氯菌的发育有关。(5)经过PCP驯化以及加入氧化还原介体和铁的体系中的微生物种群发生了明显的变化,细菌图谱的相似性分析表明经过驯化的污泥与原污泥的相似性为32.2,Rib、n ZVI、Rib+nZVI 3个反应体系中的污泥与已驯化的污泥的相似性分别为71.8、56.0和51.5。(6)DGGE条带的DNA序列分析结果表明反应器内主要细菌为Dehalobacter sp(脱盐杆菌属)、Methanosarcina(甲烷八叠球菌属)、Bacteriodes(拟杆菌)、Sulfurospirillum sp(硫磺单胞菌属)、Nevskia sp(涅瓦菌属)和Betaproteobacterium(β-变形菌),其中Dehalobacter sp、Bacteriodes、Sulfurospirillum sp和Nevskia sp与五氯酚的降解有关。
[Abstract]:In recent years, the pollution problem of surface water in China has become more and more serious. The pollution of organic halogenates is common in surface water bodies, especially the pollution of difficult degradation organic halides such as pentachlorophenol, hexachlorobenzene, polychlorinated biphenyls and so on.The treatment of this kind of wastewater has become a hot and difficult problem in the field of water treatment.The anaerobic sequencing batch reactor (ASBR-Anaerobic Squencing Batch Reactorator) was used in this paper. Under the optimum operating conditions: temperature 35 鈩，

本文编号：1719225