NaCl对反硝化脱硫工艺效能的影响及其机制

发布时间：2019-08-06 14:45

【摘要】：石油化工、制药、食品等行业的快速发展产生了大量高盐的含硫含氮有机废水,此类废水不仅具有硫氮污染的双重危害,还具有高盐度,如不处理直接排放将会对环境产生极大危害。近年来新兴的反硝化脱硫工艺,能够在一个反应器内实现废水中碳、硫、氮污染物的同步去除,具有工艺简单、运行操作低成本、无二次污染,且可回收单质硫等优点,在含硫含氮废水处理领域具有良好的应用前景。然而,目前关于反硝化脱硫工艺处理高盐含硫含氮废水的效果却鲜有报道。基于此,本研究采用UASB反应器,考察了盐分(NaCl)对反硝化脱硫工艺的影响,并分析了实验过程中污泥指标的变化,在此基础上采用高通量测序技术分析了不同盐分条件下微生物的组成和群落特征,进一步从微生物角度初步揭示了NaCl对反硝化脱硫工艺影响的机理,研究结果为高盐、含硫含氮有机废水的处理提供理论和技术参考。在水力停留时间(HRT)为5h,反应器运行温度为30oC,NaCl投加量在2-35g/L时,NaCl对反硝化脱硫工艺运行效果影响不大。整个实验过程中S2-去除率达100%,去除的硫化物除少部分转化为硫酸根、硫代硫酸根以外,大部分都转化为单质硫,单质硫转化率在60%以上;硝酸盐去除率达92%以上;乙酸盐去除率达70%。说明反硝化脱硫工艺能够适应高NaCl浓度废水处理环境,有望实现高盐废水的硫氮同步去除。实验过程中发现反应器内部有颗粒污泥形成,说明NaCl的投加能够促进反硝化脱硫污泥的颗粒化。实验结束后测得所形成的颗粒污泥的粒径介于0.2mm-4mm,SEM分析颗粒污泥内微生物以短杆菌为主,研究结果为反硝化脱硫污泥快速颗粒化提供了技术参考。采用高通量技术分析不同NaCl浓度条件下反硝化脱硫污泥的微生物组成及群落结构,发现在NaCl浓度为2-35g/L时,主要的自养反硝化微生物有Piscinibacter、Arenimonas、Azoarcus,主要的异养反硝化微生物有Thauera、Xanthomonadales、Chitinophagaceae、Thermomonas、Anaerobacillus、Solibacillus,且随着NaCl浓度由2g/L增加到35g/L时,异养反硝化微生物所占比例由86.88%下降至25.30%,而自养反硝化微生物所占比例由13.12%增加到74.70%。
【图文】：

导致硝酸盐氮降解效果变差。而 Xie 等则在对好氧此工艺受温度和水力负荷的影响较大，温度较低时（<力负荷太大会抑制其微生物生长，降低其活性。化工艺(AnaerobicAmmonium Oxidation，ANAMMOX)的机理盐提供电子，反应器中自养菌接受电子后直接氧化氨氮1,62]：NH4++NO2-→ N2+2H2ONH4++0.6NO3-→ 0.8N2+1.8H2O+0.4H+ulder 等人首先发现厌氧氨氧化过程，而后 Graaf 利用间厌氧氨氧化过程实为一系列具有相关性的生化反应，并引发。可能的厌氧氨氧化过程见图 1-1。

图 1-2 反硝化条件下硫化物和乙酸盐的氧化途径-2 Sulfide and acetate oxidation pathway under denitrifying c尔滨工业大学[69]、大连理工大学[70]、苏州环保学院[71]的影响因素、优势微生物、单质硫回收策略等方面进等人对混养反硝化脱硫处理废水过程进行研究，实验装时间为 7h，，pH 7.5，C/S 为 1/1 ，N/S 为 1/1 ，得kgS/m3d 。究目的及内容源于国家自然科学基金项目（No.21307160）。及意义
【学位授予单位】：中国石油大学(华东)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X703

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 曹艳花;刘洋;姚粟;李金霞;谭望桥;程池;;西沙野生诺尼内生细菌群落多样性初步研究[J];食品科学技术学报;2014年02期

2 方宁;赵丹;陈川;谭莹雪;;铁对反硝化脱硫运行效能影响[J];环境科技;2012年03期

3 常玉梅;杨琦;郝春博;尚海涛;姜体胜;;城市污水厂活性污泥强化自养反硝化菌研究[J];环境科学;2011年04期

4 赖杨岚;周少奇;;硫酸盐型厌氧氨氧化反应器的启动特征分析[J];中国给水排水;2010年15期

5 毛跃建;张晓君;张宝让;赵立平;;专一性PCR和变性梯度胶电泳协助从焦化废水处理装置中分离优势功能菌Thauera属菌株[J];微生物学报;2008年12期

6 杨超;丁丧岚;刘敏;;硫化物生物氧化的研究进展及应用[J];四川化工;2007年03期

7 张宗才;薛丽莎;戴红;肖尧;;光催化氧化消除制革脱毛废水中的硫化物[J];皮革科学与工程;2007年01期

8 ;Alternating shortcut nitrification-denitrification for nitrogen removal from soybean wastewater by SBR with real-time control[J];Journal of Environmental Sciences;2004年03期

9 姚传忠,张克强,季民,阎怀国,雷英春;排硫硫杆菌生物强化处理含硫废水[J];中国给水排水;2004年02期

10 ;Temperature effect on aerobic denitrification and nitrification[J];Journal of Environmental Sciences;2003年05期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 陈芳;石遵计;王革娇;;铁矿沙单孢菌Arenimonas metalli sp.nov.的多相系统分类学鉴定(英文)[A];第三届全国微生物资源学术暨国家微生物资源平台运行服务研讨会会议论文摘要集[C];2011年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 廖润华;胁迫条件下EGSB反应器处理高硝态氮废水及其微生物群落与功能研究[D];南京大学;2014年

2 张克强;含硫化物（H_2S，S～（2-），HS～-）废水电凝聚与生物处理的技术研究[D];天津大学;2004年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 杨芳;浮床种植海马齿根际微生物的多样性及对多环芳烃的降解作用研究[D];厦门大学;2013年

2 熊付娟;反硝化除磷污泥除磷脱氮特性及菌群结构研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

3 纪建达;湖光岩玛珥湖浮游细菌与古菌多样性的研究[D];广东海洋大学;2010年

本文编号：2523597