耐受酚类污染物生物抑制的硝化污泥的定向驯化和作用机制

来源 :上海师范大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:sina
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着国民经济的高速发展,城市污水和工业废水的排放量急剧增加,废水处理压力不断提高。大多数城镇污水处理厂在实际运行过程中都会通过市政管网接纳一些含有酚类污染物的工业废水。工厂正常运行时,所排放的工业废水均需经过一定程度的处理,达到排放标准后再纳入市政管网。然而工业原材料成分波动、企业污水处理设施故障等突发情况往往会导致未经有效处理的工业废水排入城镇污水处理系统。硝化反应是整个污水处理过程中至关重要的一环。由于污水处理系统中的硝化细菌生长缓慢且易受外界因素影响,当受到工业废水中酚类污染物的冲击后,其生物活性会受到严重抑制,甚至失活,短时间内难以有效恢复,从而导致出水NH4+–N浓度超标,造成重大污水处理事故。为减轻含酚废水对城镇污水处理厂硝化能力的冲击,开展有效的预防工作,研究驯化一种具有抵御酚类污染物冲击能力的硝化污泥,并探讨其相关的机理具有重要的理论和现实意义。本研究选取苯酚和2,4,6-三氯酚(2,4,6-Trichlorophenol,TCP)这两种普遍存在于化工行业废水中典型的酚类有毒有机物作为研究对象,分别驯化了既能抵御苯酚和TCP冲击,又能保持较高硝化速率的硝化污泥。由于有毒污染物的冲击往往是突发的,本论文针对这一情况对经过驯化的硝化污泥是否对苯酚或TCP具有持续抵御的能力开展了研究,并探讨了相关机理。本文主要研究结果包括:(1)驯化得到了能抵御苯酚和TCP抑制的硝化污泥。分别用苯酚和TCP对普通硝化污泥进行近2个月的生物驯化后获得了能耐受苯酚和TCP的硝化污泥。与普通硝化污泥相比,驯化污泥突然受到苯酚和TCP冲击时,仍具有较好的硝化能力。具体的,当初始浓度为4.2 mM苯酚加入到驯化污泥时,硝化速率略有下降(约32%),但可以有效地降解苯酚。而普通硝化污泥的硝化能力则几乎完全丧失。苯酚去除后,驯化污泥的硝化能力立即得到恢复;而普通污泥即使经过一周恢复培养,其硝化能力也仅达到正常情况的53%。当加入浓度为0.28 mM的TCP时,驯化污泥的硝化速率是普通污泥的2.3倍,且驯化污泥同时具有降解TCP的能力。TCP去除后,驯化污泥的硝化能力经一周的培养可以完全恢复,而普通污泥仅恢复了71%;(2)研究发现经苯酚和TCP驯化的硝化污泥能够持续抵御苯酚和TCP的生物抑制。间隔一周、两周和一个月后向驯化污泥系统中投加苯酚或TCP(间隔期不加)时,发现经苯酚和TCP驯化的硝化污泥在较长时间内能够持续耐受苯酚和TCP的负荷冲击,保持其硝化能力,同时还具有苯酚或TCP降解能力。具体的,间隔为一周或两周向苯酚或TCP驯化的污泥系统中投加苯酚或TCP时,它们的硝化速率均未发生明显下降。虽然间隔一个月再次受到冲击时它们的硝化能力略有下降,但经过一周的培养恢复期几乎能恢复到初始硝化速率;(3)经苯酚和TCP驯化的硝化污泥经过传代培养后仍具有降解苯酚和TCP的能力。驯化污泥在没有苯酚或TCP存在的条件下,以葡萄糖为碳源,传代培养了5代污泥,它们仍具有同时降解苯酚或TCP和NH4+–N的能力;(4)分析了经苯酚或TCP驯化的硝化污泥的微生物群落。高通量测序分析结果表明,驯化污泥能够耐受苯酚或TCP抑制的主要原因是微生物群落的多样性。苯酚或TCP驯化的硝化污泥中除了含有硝化细菌外,还富集了苯酚或TCP降解菌,从而缓解了苯酚或TCP对硝化细菌的冲击抑制作用。在传代培养过程中,第一代、第三代和第五代污泥的微生物群落对比分析结果显示,苯酚降解菌、TCP降解菌和硝化细菌始终存在,只是起到关键作用的异养菌种类和丰度发生了变化。微生物的种间协作使得驯化污泥具有长期耐受目标污染物冲击的能力;(5)提出了快速恢复受苯酚或TCP抑制的普通硝化污泥硝化活性的方法。通过投加一定比例经苯酚或TCP驯化的硝化污泥可以有效增强系统去除苯酚或TCP的能力,快速恢复其硝化能力。
其他文献
根据益普索最近针对一二线城市消费者的一项调研显示,97%消费者表示在商场/实体店购物过程中(包括到达门店前信息查询与购物过程中信息查询)有使用手机/平板电脑帮助购物。90%消费者
目的探讨深圳市宝安区松岗街道肺结核患者的临床特征。方法随机选取深圳市宝安区松岗街道600例肺结核患者,对其年龄、性别、临床症状、实验室检查、合并症、治疗等情况进行统
期刊
对美国印第安纳大学健康体育和娱乐学院运动系运动训练-体育教学准备专业课程体系与课程内容进行介绍与剖析,揭示其课程体系与课程内容设置的特点,为我国体育院系加强这方面
大安山矿+680m水平轴9槽煤为缓倾斜近距离薄煤层开采。在开采9下槽煤层时,设计采用螺旋钻机采煤方法及其钻采的工艺技术参数,用FLAC软件对钻孔间不同煤柱宽度的煤柱应力和变形情
针对风电场接入串补输电系统,研制一种网侧次同步阻尼控制器(grid-side subsynchronous damping controller,GSDC)抑制次同步谐振(subsynchronous resonance,SSR)。GSDC由次
背景炎症性肠病(Inflammatory Bowel Disease,IBD)是一类常见的胃肠道的慢性炎症性疾病,主要包括克罗恩病(Crohn’s Disease,CD)和溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis,UC)。目前广泛
为了研究了粉煤灰掺量对混凝土耐久性的影响,进行了试验研究,考察了粉煤灰等量取代水泥对混凝土强度的影响。粉煤灰对混凝土炭化性能的影响以及粉煤灰对混凝土碱度的影响。研
目的:观察加味止嗽散对感染后咳嗽(风邪伏肺证)患者中医证候积分、VAS、LCQ的影响,评价其临床疗效与安全性,丰富加味止嗽散治疗本病的临床依据。研究方法:选取2018年12月-201
小学音乐素质教育初探刘瑞英这里所谈的小学音乐素质教育是指小学生在与其心理、生理条件相适应的基础上通过音乐学习和实践,形成对音乐的感受、理解、鉴赏、表现、创造等方面