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【新闻】地埋式卫生院污水处理设备自贡

发布时间:2020-10-19 06:32:43 阅读: 来源:遮阳挡厂家

地埋式卫生院污水处理设备

核心提示:地埋式卫生院污水处理设备,能为客户提供良好的售前、售中及售后服务,并能根据用户的用水条件,可为其制定适宜的水处理工艺及设备配套整体解决方案,做到经济实用,优质高效。 反应器菌群结构变化  已经检测出的厌氧氨氧化菌主要有6个属[19, 20], 分别为Candidatus Anammoximicrobium、Candidatus Brocadia、Candidatus Kuenenia、Candidatus Scalindua、Candidatus Jettenia、Candidatus Anammoxoglobus, 其中只有Candidatus Scalindua是海洋性厌氧氨氧化菌.本反应器盐度驯化实验前的优势厌氧氨氧化菌为主要菌属Candidatus Brocadia和Candidatus Jettenia, 丰度分别为10.56%和0.6%.在经历长期的盐度驯化后, 第220 d对反应器内细菌进行分子生物学检测, 优势菌群仍为Candidatus Brocadia和Candidatus Jettenia, 其丰度分别是14.76%和2.7%(图 7), 较驯化前的菌种丰度有所升高.其中厌氧绳菌科(Anaerolineaceae)占总丰度的14.77%、丝状菌占总丰度的13.08%, 外硫红螺旋菌科、酸杆菌门、绿弯菌门及不可培养的细菌占总丰度的20%~30%.因此, 在Cl-浓度10 000 mg·L-1进水条件下, 可以实现中试规模ASBR厌氧氨氧化的盐度驯化和稳定运行, 厌氧氨氧化细菌和其它异养细菌共同存在于反应器中, 厌氧氨氧化表现为优势菌群.此外, 反应器中并未检测出海洋环境中独有的厌氧氨氧化菌菌属Candidatus Scalindua, 说明本反应器中的厌氧氨氧化菌主要是通过吸收、合成相容性物质以对抗渗透压, 并逐步在高盐度下提高自身活性.

3 讨论3.1 盐度对ASBR反应器脱氮性能的影响  较低的盐度条件下(Cl-浓度≤5 000 mg·L-1), 盐度的提升对厌氧氨氧化反应器的脱氮性能影响较小, 有研究指出较低的盐度有利于厌氧氨氧化菌的生长.早在1940年Ingram发现, NaCl浓度低于10 g·L-1(Cl-浓度6 000 mg·L-1)时, 添加盐可以增大内源呼吸速率, 但高于10 g·L-1时则减小呼吸速率.本研究中, 6 000 mg·L-1的Cl-浓度在整个盐度驯化的过程中耗时最长, 抑制程度最大.该阶段反应器脱氮性能逐步下降, 随后缓慢地升高, 前后共耗时96 d.齐泮晴等在海水驯化过程中, 50%的海水浓度阶段与本实验有类似变化趋势, 均出现了活性下降期、适应期和活性恢复期.由于此阶段(Cl-浓度6 000 mg·L-1)正处于非嗜盐菌最佳生长盐浓度临界附近, 所以极有可能是厌氧氨氧化菌低盐度环境向中高盐度环境适应的临界盐度值.  Dapena-Mora等的批次实验表明, 厌氧氨氧化菌在盐度为20 g·L-1时表现出活性下降现象, 本研究在Cl-浓度10 000 mg·L-1(NaCl浓度16.7 g·L-1)时即出现了活性下降现象, 这可能与反应器中厌氧氨氧化菌比例高低以及反应器容量大小等因素有关.  3.2 盐度驯化的微生物学机理本研究实验菌属为淡水厌氧氨氧化菌, 而在淡水微生物的耐盐度方面, 一般细胞遇到盐冲击的应激行为分为5步[26]:①细胞质外流, 细胞皱缩, 体积减小; ②在渗透压的作用下外界溶液进入细胞, 体积恢复; ③排出钠离子, 吸收钾离子; ④合成相容性溶质; ⑤排出钾离子, 积累相容性溶质.细胞在适应盐度的过程中需要消耗大量的ATP, 以及细胞内参与反应的酶受盐度刺激的影响, 会造成氮处理率降低, 但随着微生物对环境的逐步适应以及细胞积累足够的相容性溶质以抵抗渗透压, 其脱氮性能可以逐渐恢复.有研究认为反应器对盐度冲击大体可分为3个阶段[27]:敏感期、过度稳定器和恢复期.本研究在Cl-浓度6 000 mg·L-1和10 000 mg·L-1的两个抑制阶段内, 均经历了长期的过渡期和恢复期, 但是对于敏感期, 显然10 000 mg·L-1比6 000 mg·L-1影响更小, 前者较小的影响可能也得益于长期的驯化过程提高了反应器中微生物对盐度的适应能力.盐度驯化过程污泥性状变化  通过每周检测反应器中污泥浓度, 考察盐度驯化过程对污泥生长的影响, 如图 5所示.从中可以看出, 第1~4周(阶段a), 反应器中污泥浓度略有提高.有研究表明低浓度盐度可以促进厌氧氨氧化反应, 提高厌氧氨氧化菌细胞内某种酶的活性, 从而可以提高其反应活性, 促进厌氧氨氧化菌生长代谢, 本研究的污泥增长情况与相关研究类似.第5~18周(阶段c), 在该阶段前期污泥浓度稍有提高, 随后保持约2.2 g·L-1不变.这可能是由于此阶段总氮去除率较低, 多数厌氧氨氧化菌处于盐度适应期, 菌体倍增时间大大延长.第19~31周(阶段c、d), 随着盐度的持续提高以及脱氮性能的逐步稳定, 污泥浓度整体也呈上升趋势, 并在最终Cl-浓度10 000 mg·L-1时达到2.9 g·L-1.但是, 值得注意的是, 在污泥浓度逐步提高的过程中, 污泥沉降比(SV30)却并未有大幅度变化, 仍保持约8%左右.说明该盐度驯化过程中, 厌氧氨氧化菌可能主要进行胞内相容性物质的吸收、合成, 以抵抗盐度胁迫作用.图 5 盐度驯化过程中污泥浓度变化

对比污泥驯化的不同时期(图 6)污泥颗粒可以发现, 驯化完成后厌氧氨氧化颗粒更加饱满.这一方面可能是由于盐度环境下增强了颗粒污泥的聚集能力, 另一方面可能是长期驯化过程中, 厌氧氨氧化菌吸收合成了大量的相容性物质(如甜菜碱、海藻糖等), 提高了菌体密度.另外, 从图 6可以看出, 驯化完成的厌氧氨氧化颗粒污泥颜色呈红褐色, 与驯化前的砖红色污泥有明显区别.这可能是盐度环境降低了菌体内的细胞色素C含量, 该现象与其他国内外相关研究学者的厌氧氨氧化盐度驯化结果相似.(a)驯化前Cl- 0 mg·L-1; (b)驯化中期Cl- 6 000 mg·L-1; (c)驯化完成Cl- 10 000 mg·L-1图 6 不同盐度驯化时期的污泥性状 盐度驯化过程中, 在Cl-浓度6 000 mg·L-1和10 000 mg·L-1这2个盐度梯度内厌氧氨氧化菌受影响程度较大, 从常用的恢复动力学模型中选出最适的动力学模型并比较两个不同盐度条件下的恢复特性. 6 000 mg·L-1和10 000 mg·L-1两个盐度的恢复过程分别为83~130 d和164~220 d.  分别运用修正的Boltzmann模型、修正的Logistic模型和修正的Gompertz模型对Cl- 6 000 mg·L-1时受到抑制的厌氧氨氧化菌的NRR恢复过程进行拟合, 结果如表 1所示.从中可知, 3个模型都具有较高的相关系数R2, 基本参数符合实际意义, 但是修正的Boltzmann模型NRRmax与真实值相对误差最小, 误差为8.2%.所以修正的Boltzmann模型较另外两者拟合程度更高, 更适合该盐度条件抑制下的NRR恢复过程.另外, 恢复中间值tc为28.765 d, 常数td为9.975 d.  同样运用修正的Boltzmann模型、修正的Logistic模型和修正的Gompertz模型对Cl- 10 000 mg·L-1时受到抑制的厌氧氨氧化菌的NRR恢复过程进行拟合, 结果如表 2所示.从相关系数R2可以明显地看出此时修正的Boltzmann模型比另外两个动力学模型具有更好的拟合效果.此外, 修正的Logistic模型和修正的Gompertz模型不具有实际意义, 所以在Cl- 10 000 mg·L-1时受到抑制的厌氧氨氧化菌恢复过程中, 修正的Boltzmann模型较为适用.修正的Boltzmann模型拟合的NRRmax为0.212 kg·(m3·d)-1, NRRmin为0.085 kg·(m3·d)-1, 恢复时间中间值tc为44.495 d, td为5.404 d.

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