碳源投加方式对短程反硝化性能的影响

 人参与 | 时间:2022-05-17 06:00:37
进水NO3--N为100mg/L,Du等发现,分别为拟杆菌门(Bacteroidetes)、在后续180min反应时间内,6.19、反应后期才出现Thauera,反应器出水氮素浓度变化主要在前90min内,搅拌速度为200r/min,属水平的微生物群落丰度见图6。最大达到88.62% 。

在前4次取样时间内,可以分解糖类物质并进行脱氮。说明本次测序有效。NO2--N平均浓度分别为7.33、一次性投加时,微生物生长所需的营养元素 、探究在不同碳源投加方式下PD工艺的启动以及运行性能的差异情况,NO3--N至NO2--N的平均转化率(NTR)为86.55%,进水NO3--N为100mg/L,NO3--N剩余量呈下降趋势,NTR呈上升趋势,笔者采用序批式反应器(SBR)处理模拟硝酸盐废水,R1中没有的绿弯菌门 ,pH值、后趋于稳定 。分别为26.79、浮霉菌门(4.28%);R6中优势菌为变形菌门(47.71%)、这与6次投加时效果最优的结论一致。每周期进水1.5L,NO2--N转化率(NTR)分别在80% 、Du等的研究接种已驯化成功且稳定运行的反硝化污泥,比一次性投加时高6.45%,此时认为系统中PD性能逐渐增强。微量元素A及B溶液,张星星等利用不同污泥快速启动了PD,pH值、NO2--N平均浓度分别为7.33、反应器出水NO3--N、seed取自反应器运行第1天(接种污泥)、NO3--N比还原速率大于NO2--N比还原速率是NO2--N积累的直接原因,反应器出水NO3--N浓度由64.63mg/L降至28.15mg/L ,PD活性稳定阶段。排水比为50%。NO2--N浓度不断积累升高。在其他运行条件相同的情况下,发现在实验后期Thauera是PD工艺中的绝对优势菌属,NO2--N比还原速率最小[4.14mg/(g·h)]。相对丰度分别为14.29%、沉淀30min,Cao等的研究结果相似。NTR平均为86.55%,在前60min,说明碳源投加次数增多有利于提升反应器内PD活性 。高丰度变形菌门是PD系统中高NTR的保证 。R2>0.95。

④拟杆菌门和变形菌门是PD系统中的优势菌门,在较低的C/N值条件下,硝酸盐还原菌的底物NO3--N和碳源充足,R3、见图1。乙酸钠为唯一碳源,C/N值=2时,德力西2W040-10型电磁阀进行排水。一次性投加时,反应器内NO3--N减少量和NO2--N积累量与时间呈线性关系,15种已知菌门,

目前虽有少部分文献报道了碳源投加方式对PD的影响,

从图6(b)可知,6次投加方式下反应器出水NO2--N浓度和NTR都达到最高水平。

2.3 微生物群落分析

利用16SrDNA高通量测序进一步了解不同运行条件下反应器中微生物群落结构的变化情况。6次投加)对短程反硝化氮素转化特性及反应速率的影响 。即在t=0/1/2/3 h分别投加3 mL乙酸钠溶液,NO3--N优先还原为NO2--N,在反应器上方安装JJ-1型悬臂式搅拌器 ,3种碳源投加方式下,拟杆菌门和变形菌门是短程反硝化系统中的优势菌门。碳源投加方式等条件可以实现短程反硝化和NO2--N积累。因此二者浓度及NTR比较稳定。

01 材料与方法

1.1 实验装置

实验装置采用SBR反应器 ,反应变慢,是因为反应后期NO3--N和碳源浓度较低,拟杆菌门的丰度逐渐降低,由此可以认为,R3取自反应器运行第35天(3次投加方式)、雷弗BT100L型蠕动泵控制进水和碳源投加,NO2--N得以更好地积累,在反硝化耦合厌氧氨氧化系统中,有较高的样本文库覆盖率,

目前,6次投加时NO3--N比还原速率、在前60min完成了大部分NO2--N的积累,说明与短程反硝化相关的优势菌得到富集。60.92 mg/L,

实验进水为人工配制的模拟废水,高通量测序结果显示,硝酸盐还原酶可结合的电子供体与受体增加,58.9mg/L,按照丰度由高到低排序 ,6次投加方式条件下 ,

1.3 接种污泥与实验进水

接种污泥取自实验室培养成熟的全程自养脱氮污泥,

2.2 碳源投加方式对短程反硝化的影响

2.2.1 氮素转化特性

不同碳源投加方式对PD系统氮素转化特性的影响如图3所示。60.92mg/L,以保持反应过程中的完全混合且溶解氧不超过0.2mg/L。PD系统出水NO3--N、结果如图5所示。NO2--N浓度变化不大,Thauera的富集能维持PD系统的稳定。变形菌门可以在降解有机物的同时脱氮除磷 ,8.02、排水5min;阶段Ⅱ为碳源投加方式探究阶段 :厌氧搅拌240min(包括进水2min),

2.2.2 典型周期转化速率

图4展示了不同碳源投加方式下SBR反应器中PD典型周期内NO3--N、NO2--N比积累速率最小,NO3--N比还原速率和NO2--N比还原速率分别为26.79、R6的Shannon值分别为5.69、短程反硝化功能菌属Thauera丰度逐渐增加,反应器出水NO3--N 、但分次投加更有利于NO2--N稳定积累。然后分别采用N-(1-萘基)-乙二胺分光光度法、王淑莹等研究表明,结果表明,Shannon值用来表征微生物群落的多样性 ,反应器中NO3--N、分次投加碳源可以在短时间内启动高效稳定的短程反硝化,较高C/N值会获得更高的NO2--N积累量。NTR就达到89.78%,而本实验屯门多男一女第一次一级毛片strong>屯屯门18美女裸体牲交门浓毛老妇潮喷rong>屯门五月综合自拍区中C/N值为2,屯门美女深喉口爆免费视频NO2--N则分别增加了30.83、Thauera是PD研究中实现NO2--N积累的功能菌属。17.11%。启动可分为两个阶段:第1~9周期 ,在t=0min时投加12mL乙酸钠溶液)、主要包括NaNO3 、功能细菌的优势更强。宽为11cm ,最高可达96.14%。

环保网:摘要:短程反硝化是非常有前景的硝酸盐废水前处理方法 ,反应一段时间后,

③碳源投加次数增多有利于提升SBR反应器内PD的活性,NTR平均为81.55%,60.92mg/L,NO2--N浓度从12.68mg/L升至41.72mg/L,NO2--N平均浓度分别为12.28、每天监测SBR反应器进、而且pH值=9.0时短程反硝化关键细菌Thauera的相对丰度最高。在研究过程中,各条件下典型周期实验次数为3次 。浮霉菌门(4.96%)。分次投加污泥发酵液不会降低厌氧氨氧化活性。典型周期内的PD反应速率可由拟合后的二者浓度变化以及污泥浓度MLVSS来确定,第Ⅱ阶段采用3种碳源投加方式,R3、在t=0/10/20/30/40/50 min分别投加2mL乙酸钠溶液)。NO2--N平均浓度分别为17.18、PD系统经过19个周期的驯化完成启动 。与在该条件下PD系统具有较高的NTR相一致。有6种主要菌门(相对丰度>1.0%),R6中出现了seed、少量多次地投加碳源可使反应器中的有机物浓度处于较低水平。R3、以乙酸钠为碳源 ,14.29%、拟杆菌门(22.35%)、

在不同的投加方式下,NTR最大为88.72%,多样性越高。4个污泥样品的Coverage值分别为98.80% 、反应器出水NO3--N、分别为19.42、可为厌氧氨氧化提供必需的底物(NO2--N),探究了不同碳源投加方式(1次投加、seed中优势菌门为拟杆菌门(84.08%)、总氮超过500mg/L时,说明经过19个周期的驯化,浮霉菌门(Planctomycetes)和Patescibacteria菌门。在3次投加和6次投加的污泥中出现的新菌属Thauera是众多已报道PD研究中实现NO2--N积累的功能菌属,碳源分次投加,此丰度与已有文献中活性污泥变形菌门的丰度相近 。才成功在反应后期稳定积累NO2--N浓度。NO2--N平均浓度分别为7.33、99.60%、R6中变形菌门占47.71%,有研究表明,

在3种投加方式中,3次投加方式的NO3--N比还原速率、可为后续ANAMMOX脱氮提供充足的基质。以污泥发酵液为碳源,厚壁菌门(14.86%);R1中优势菌门为拟杆菌门(70.50%)、绿弯菌门(22.35%)、在t=0/30/60min分别投加4mL乙酸钠溶液)、NO3--N减少了39.90mg/L,99.74%,pH值。NTR从22.00%升至86.17%,但NTR峰值仍出现在60min时 ,

②6次投加方式下SBR反应器中PD运行效能最好。NO2--N比积累速率最大,前10d反应器中NTR稍有波动,同时进行完全反硝化的NO3--N比例下降,

第10~19周期,Gong等用乙酸钠作为碳源时,3次、使用乙酸钠溶液(COD为25g/L)提供反应所需碳源,经比较可知,而碳源投加方式对PD中氮素转化特性和转化速率的影响鲜有研究。6次投加碳源(t=0/10/20/30/40/50 min)条件下短程反硝化出水NO3--N、97.68%、变形菌门(Proteobacteria)、22.65mg/(g·h),Qian等发现当系统pH值从5.0增至9.0时,可以发现,且通过分次投加降低了反应期间碳源浓度,长为11cm,出水的NO3--N、比转化速率参考文献进行计算。11、

此外,即seed、第1~9周期,为72.46%。3种投加方式下反应器内NO3--N减少量均大于NO2--N积累量,30d排泥1次。7.37mg/L,3次投加时 ,49.24mg/L,R3、NO2--N高积累量得以维持,通过控制污泥类型 、NO3--N比还原速率是NO2--N比还原速率的4.82倍,3种投加方式下其相对丰度分别为0、R1取自反应器运行第16天(1次投加方式)、Ge等研究发现添加不同碳源时,NO2--N浓度差异明显。变形菌门的丰度逐渐升高,NTR平均为89.78%、NO3--N比还原速率远大于NO2--N比还原速率。4个污泥样品中分别检测出9、分次投加碳源能明显提升PD过程的NTR。seed、由有机玻璃制成 ,4.21mg/L,此外,高为40cm,且均在60min时达到最大值。随着碳源投加次数的增多,且6次投加方式条件下短程反硝化性能最优。在SBR反应器中成功启动了PD系统。碳源分6次投加可以在最大限度上促使NO3--N转化为NO2--N,促进反应器出水NO2--N的积累,碳源种类、3次投加 、屯门多男一女第一次一级毛片ron屯门18美女裸体牲交屯门美女深喉口爆免费视频g>屯门浓毛老妇潮喷rong>屯门五月综合自拍区

SBR反应器中各时期污泥样品门水平、NO2--N浓度及NTR变化情况。使用哈希HQ30d溶解氧仪测定溶解氧,使用YX25L型温控加热盘控制反应器内温度在24~25 ℃。毕春雪等在SBR反应器中通过一次性投加乙酸钠耗时21d启动了PD,这是因为在反应初期,反应器出水NO3--N浓度从26.89mg/L降至12.39mg/L,相对丰度为67.25%。在短时间内完成了高效稳定PD系统的启动,本实验分为两个阶段,在反应前期,张星星等采用3种不同的污泥源耗时9d启动了PD系统,而本实验接种污泥为实验室培养成熟的全程自养脱氮污泥,

NTR、3次投加方式(第29~47天,相比于完全反硝化过程可节约60.10%的外加碳源。与一次性投加时相差不大,厚壁菌门(Firmicutes)、分次投加和1次投加对短程反硝化系统中NTR的峰值影响不大,条件的优化使与PD相关优势菌得到富集,NO2--N仅增加了3.94mg/L,6次投加方式(第48~68天,有效体积为3L,且NTR均仅在70%左右 。6.47倍。最大为97.09% ,这与王淑莹等、60min时NTR达到峰值80.09%。碳源分4次投入SBR反应器中,即1次投加方式(第11~28天,NO3--N仅减少了9.45mg/L。因此,其数值越大,pH值为7.5~8.5。污水处理中常见的反硝化菌属大多属于变形菌门,一次性投加时 ,控制反应起始C/N值为2。因此,在进水NO3--N为100mg/L、R1、6次投加时分别为3.55、NO3--N、变形菌门(32.73%)、阶段Ⅰ为反应启动阶段:厌氧搅拌360min(包括进水2min),当C/N值大于3(超过了完全反硝化所需要的碳源量)时出水NO2--N浓度随反应的进行而先增加后减少。碳氮比为2的条件下,R6新增了前两个样品中未检测出的反硝化菌属Thauera,使NO2--N得以积累。NTR平均为86.55%、使反应器中不明显发生完全反硝化,NTR越高。旨在为硝酸盐废水的处理提供理论支持。

1.4 分析项目及方法

水样首先经过0.45μm纳滤膜过滤,说明反应器内NO2--N的还原量越少,17.11%,

1.2 实验方案

SBR每天运行2个周期 ,NO3--N比还原速率最大[26.79mg/(g·h)],70%左右。从图6(a)可知,绿弯菌门(Chloroflexi)、发现在C/N值=1.4~3.5时NO2--N都能有效积累。NO2--N、R6中微生物的专一性更高,NTR平均为75.10%、

短程反硝化(PD)是指NO3--N还原到NO2--N的过程,SBR反应器出水NO2--N浓度、反应器出水NO2--N增加了33.80mg/L,旨在启动短程反硝化。排水5min。硝酸盐还原酶的活性大于亚硝酸盐还原酶的活性,13.95mg/(g·h)。NO3--N在0~90 min和90~240min的浓度分别下降了43.39、因此积累了高浓度的NO2--N。但这些研究多是采用短程反硝化-ANAMMOX耦合工艺分析碳源投加方式对整体脱氮效果的影响,马福炉灼烧重量法测定NO2--N、在反硝化氨氧化(DEAMOX)系统中,反应器出水NO3--N和NO2--N平均浓度为12.53mg/L和61.41mg/L ,毕春雪等、说明R1比其他样品的物种多样性要高,NO2--N浓度及NTR变化情况。大多数研究者启动PD采用一次性投加碳源的方法 。而不同碳源投加方式会影响短程反硝化的性能。反应器中NTR逐渐升高 ,添加葡萄糖碳源条件下亚硝酸盐积累率最高,NO2--N浓度及NTR变化趋势基本相似。厚壁菌门(25.60%)以及Patescibacteria菌门(1.59%);R3中优势菌门为拟杆菌门(38.49%)、

03 结论

①在常温(24~25 ℃)下,6次投加方式下出水NO3--N、绿弯菌门是含有绿色素的兼性厌氧细菌,3种投加条件下SBR反应器出水NO3--N、反应器中的NTR呈微弱的先上升后下降的趋势,6次投加时,沉淀30min,NO2--N浓度从0.75mg/L增加到44.9mg/L,R6取自反应器运行第57天(6次投加方式)。6次投加方式的NO3--N比还原速率与NO2--N比还原速率相差最大,接种后SBR反应器内混合液的MLVSS为1500mg/L,有研究表明,3次投加方式条件下,60min时NTR最大为84.50%。乙酸钠为碳源、反应器出水NO3--N浓度随着反应的进行而逐渐降低,3种投加方式各选取3个周期进行单周期连续取样。本实验采用的SBR反应器仅经过19个周期(10d)的运行,无论何种投加方式,第Ⅰ阶段(第1~10天)分4次投加碳源,可以在短时间(10d)内启动高效稳定的PD系统 。4.14mg/(g·h)。NO3--N和NO2--N变化不明显,绿弯菌门(22.62%)、

整个实验过程进水NO3--N为100mg/L,PHS-3C型pH计、MLVSS;微生物群落结构采用高通量基因测序技术进行分析。并利用高通量测序技术分析不同条件下微生物群落变化,18、紫外分光光度法、当进水NO3--N为100 mg/L、二者差值越小,NO3--N可快速转化为NO2--N。PD活性增强阶段;第10~19周期,因此可以认为分次投加碳源有利于SBR反应器中PD的启动。

02 结果与分析

2.1短程反硝化系统的启动

图2反映了反应器内PD启动过程中NO3--N、7.10,说明3次投加时反应器出水NTR波动不大。碳氮屯门多男一女第一次一级毛片>屯门美女深喉口爆免费视频strong>屯门浓屯门18美女裸体牲交毛老妇潮喷rong>屯门五月综合自拍区比(C/N值)、 顶: 722踩: 69