贵州省污水处理设备厂家
贵州省污水处理设备厂家,城镇污水厂尾水深度脱氮是废水处理领域的研究热点, 尾水中存在大量的氮污染物, 易造成水体富营养化,
贵州省污水处理设备厂家,城镇污水厂尾水深度脱氮是废水处理领域的研究热点, 尾水中存在大量的氮污染物, 易造成水体富营养化, Yu等的研究发现, 我国各省除西藏区域外均有流域污染问题, 京杭大运河在1980年、巢湖在1985年和滇池在1981年均已开始出现氮污染, 氮累积近40年.目前常见的深度脱氮有生物法和物化法, 如离子交换法、膜分离法、反硝化生物滤池(DNBF)、移动床生物膜反应器(MBBR)和人工湿地法等.但深度脱氮技术均存在碳源不足的现象, 通常补充外加碳源, 例甲醇、葡萄糖、乙醇和乙酸钠等, 然而外加碳源存在成本增加、资源浪费等问题.有研究者于1975年在Bardenpho工艺基础上提出发展带有前置厌氧段的Phoredox系列同步脱氮除磷工艺, 认为随着人们对污水处理生物原理认识的加深, 完全可以设计出可靠的系统实现高标准出水, 即TN < 3 mg·L-1.此外, 北京、昆明、巢湖和太湖等重点区域及流域将TN排放标准从20 mg·L-1(一级B)和15 mg·L-1(一级A), 提升为10 mg·L-1, 甚至5 mg·L-1, 逐渐向极限脱氮迈进.
【江西科丰环保有限公司】本工厂主要生产MBR膜一体化污水处理成套设备,设备不产生污泥,不加药,含膜反冲洗功能,不堵膜,一罐搞定。可委托加工/贴牌生产/安装培训/免费安装调试/。合同承诺出水达国家一级A排放标准,欢迎来工厂参观考察。
甲烷氧化菌能氧化甲烷并产生有机物, 并在氮存在时, 甲烷氧化菌氧化甲烷的过程伴随着氮污染物的去除, 该过程分别为好氧甲烷氧化耦合反硝化(AME-D)和厌氧甲烷氧化耦合反硝化(ANME-D).其中, 好氧甲烷氧化菌最早于1906年被发现, 但AME-D过程最初是由Harremoes等于20世纪70年代发现.此外, 1978年Rhee等首次证实了好氧条件下的甲烷氧化耦合反硝化是由甲烷氧化菌和反硝化菌共同完成的, 即甲烷氧化过程中产生的有机物被反硝化菌利用进行反硝化;Sun等利用膜生物反应器(MBfR)进行污水脱氮实验, 得到最大反硝化率为97%;李彦澄等采用生物膜反应器进行实验, 可实现硝酸盐氮去除率最高为98.93%.
目前, 好氧甲烷氧化耦合反硝化(AME-D)的机制有两种解释:①好氧甲烷氧化菌单独脱氮, 有关研究从基因组和转录方面分析, 发现好氧甲烷氧化菌中存在nirS、nirK和norB等能产生脱氮过程的基因, 但至今仍未发现1株具有全部反硝化功能基因的好氧甲烷氧化菌, 由于好氧甲烷氧化菌体内的反硝化功能基因广泛分布, 其在高硝酸盐氮或亚硝酸盐氮的环境中具有生存优势;②协同脱氮, 甲烷氧化菌氧化过程中会产生中间产物(有机物), 如甲醇、柠檬酸盐和乙酸盐等, 反硝化菌会利用中间产物作为碳源进行反硝化脱氮.
好氧甲烷耦合反硝化(AME-D)在城镇污水厂尾水深度脱氮方面具有巨大的应用潜力, 所需甲烷为可再生能源, 可由污水处理厂的厌氧处理工艺产生.本研究采用改良型反硝化生物滤池, 在人工模拟城镇污水厂尾水的情况下, 构建出AME-D极限脱氮系统, 考察了运行方式对系统效能的影响, 对出水中有机物的官能团进行拉曼光谱分析, 并采用16S rRNA基因测序技术分析微生物群落结构, 以期为城镇污水厂尾水深度脱氮提供技术支持和理论支撑.
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1.1 实验水质
本研究采用人工模拟城镇污水厂尾水, 模拟废水水质参数分别为:COD 20 mg·L-1、总氮20 mg·L-1、硝酸盐氮12 mg·L-1、氨氮8 mg·L-1和总磷1 mg·L-1.其中硝氮采用NaNO3模拟, 氨氮采用NH4Cl模拟, COD采用葡萄糖模拟, 总磷采用KH2PO4模拟.为保证微生物的正常生长, 添加微生物必需的微量元素, 微量元素的浓度分别为(mg·L-1)[13]:MgSO4·7H2O, 1 000; CaCl2·2H2O, 200; Fe-EDTA, 0.38; Na2MoO4·H2O, 0.26; FeSO4·7H2O, 0.90; MnCl2·4H2O, 0.02; CoCl2·6H2O, 0.05; H3BO3, 0.015; Na-EDTA, 0.25; ZnSO4·7H2O, 0.40; NiCl2·6H2O, 0.01; CuSO4·5H2O, 1.25.
1.2 实验装置
本实验所采用生物膜反应器如图 1所示, 该反应器与反硝化生物滤池构造类似, 主体为双层构造, 反应器内层的有效体积为2 L, 底部设置曝气管, 并铺设鹅卵石(6——8 mm)垫层5 cm, 采用填料为石英砂(2——4 mm), 外层为水浴保温层, 通过循环水控制温度, 反应器可分为连续式和间歇式两种运行方式.本实验所需气体为甲烷(3%)与空气(97%)形成的混合气体, 并在反应器出气管上设置甲烷在线监测仪.
采集间歇运行方式下的进出水进行拉曼光谱分析, 其图谱如图 4所示, 拉曼光谱图解析如表 2所示, 通过比对图谱可知, 进水中波数为416.46 cm-1和出水中波数为421.25 cm-1的峰, 该峰由PO43-的PO4对称变角振动引起, 主要是由于实验用水中含有磷酸盐等营养物质.进水经过处理后, 波数为1 051.57 cm-1的峰明显消失, 而该峰由NO3-对称伸缩引起, 进一步说明系统对硝酸盐氮具有较高的去除能力.出水中明显增强的峰为497.94 cm-1, 说明系统中产生了具有官能团P— Cl的物质.此外, 出水中明显增强的峰分别为608.81、623.46和672.90 cm-1, 醇COH面外弯曲或C—H面外弯曲振动吸收引起, 说明甲烷被氧化形成的中间产物可能主要为醇类物质.Kauffmann等用拉曼光谱测定硝酸盐溶液, 在1 047 cm-1波长处得到特定NO3-的阴离子.占新华等进行水溶性有机物和多环芳烃结合特征的红外光谱研究, 得到在610——690 cm-1吸收峰之间含有酚基功能团的结论.2.3 微生物多样性分析
对接种污泥和AME-D极限脱氮系统中的微生物进行16S rRNA基因测序分析, 如图 5所示, 在门水平上[图 5(a)], 接种污泥中检测出26门, AME-D极限脱氮系统中检测出17门.接种污泥中的优势门分别为变形菌门(Proteobacteria, 21.88%)、绿弯菌门(Chloroflexi, 33.48%)、拟杆菌门(Bacteroidetes, 10.19%)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae, 5.11%)和浮霉菌门(Planctomycetes, 1.15%).AME-D极限脱氮系统中优势门分别为变形菌门(Proteobacteria, 76.10%)、绿弯菌门(Chloroflexi, 3.59%)、拟杆菌门(Bacteroidetes, 2.81%)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae, 0.10%)和浮霉菌门(Planctomycetes, 0.17%), 其中, 丰度变化最大的为变形菌门, 1994年就有研究者发现微生物用于水处理方面最主要的为变形菌门, 且大部分反硝化细菌和甲烷氧化菌均属于变形菌门.说明该系统对变形菌门生长有促进作用, 而对绿弯菌门、拟杆菌门、浮霉菌门和硝化螺旋菌门有抑制作用.
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