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常規(guī)的厭氧氨氧化菌富集裝置主要有序批式反應(yīng)器(SBR)、生物轉(zhuǎn)盤、生物膜反應(yīng)器、升流式厭氧污泥床反應(yīng)器、厭氧流化床反應(yīng)器和氣提式反應(yīng)器等,運些富集裝置雖然都有報道成功富集厭氧氨氧化菌并啟動厭氧氨氧化工藝,但是均具有一些缺陷。比如:SBR技術(shù)工藝繁瑣,不能連續(xù)進(jìn)水,當(dāng)污泥性狀不好時,出水渾濁,天津河道治理厭氧氨氧化菌排名,有污泥流失;生物膜反應(yīng)器在低負(fù)荷條件下可W快速啟動,但無法承受高負(fù)荷;升流式厭氧污泥床反應(yīng)器上升流速過大時,污泥層容易崩淸,上升流速較低時,起不到良好的水力篩分條件,不利于污泥生長;其它幾種裝置在工藝啟動過程中泥水分離效果往往較差,污泥流失嚴(yán)重,且污泥流失后難W收集,導(dǎo)致厭氧氨氧化菌難W在反應(yīng)器內(nèi)有效持留,使得厭氧氨氧化工藝啟動時間較長;工藝成功啟動后,污泥上浮導(dǎo)致厭氧氨氧化菌流失嚴(yán)重。針對常規(guī)富集裝置的不足,作為一種膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù),天津河道治理厭氧氨氧化菌排名,厭氧膜生物反應(yīng)器由于膜的截留作用能夠?qū)崿F(xiàn)泥、水完全分離,從而實現(xiàn)了污泥齡與水力停留時間的徹底分離,天津河道治理厭氧氨氧化菌排名,易于富集培養(yǎng)泥齡長、產(chǎn)率低的菌種,可W有效克服污泥流失問題。因此,在保留和富集厭氧氨氧化菌上,厭氧膜生物反應(yīng)器是一種較為理想的反應(yīng)器。 厭氧氨氧化菌的種間交互作用在全球呈現(xiàn)高異質(zhì)性。天津河道治理厭氧氨氧化菌排名
什么是厭氧氨氧化菌?參與厭氧氨氧化過程的細(xì)菌稱為厭氧氨氧化菌。一般認(rèn)為厭氧氨氧化菌是自養(yǎng)細(xì)菌,以二氧化碳或碳酸鹽作為碳源,以銨鹽作為電子供體,以亞硝酸鹽/硝酸鹽作為電子受體。厭氧氨氧化菌(anaerobicammoniumoxidation,Anammox)是一類細(xì)菌,屬于浮霉菌門,“紅菌”是業(yè)內(nèi)對厭氧氨氧化菌的俗稱,通過生物化學(xué)反應(yīng),它們可以將污水中所含有的氨氮轉(zhuǎn)化為氮氣去除。它們對全球氮循環(huán)具有重要意義,也是污水處理中重要的細(xì)菌。厭氧氨氧化(anaerobicammoniumoxidation,Anammox)菌為自養(yǎng)型細(xì)菌,可在缺氧條件下以氨為電子供體,亞硝酸鹽為電子受體,產(chǎn)生。已發(fā)現(xiàn)的厭氧氨氧化菌均屬于浮霉?fàn)罹浚≒lanctomycetales)的厭氧氨氧化菌科(Anammoxaceae),共6個屬,分別為CandidatusBrocadia、CandidatusKuenenia、CandidatusAnammoxoglobus、CandidatusJettenia、CandidatusAnammoximicrobiummoscowii及CandidatusScalindua。其中,CandidatusScalindua發(fā)現(xiàn)于海洋次氧化層區(qū)域,稱之為海洋厭氧氨氧化菌,其余5個屬均發(fā)現(xiàn)于污水處理系統(tǒng)中,稱之為淡水厭氧氨氧化菌。厭氧氨氧化細(xì)菌對全球氮循環(huán)具有重要意義。 天津河道治理厭氧氨氧化菌排名厭氧氨氧化菌由細(xì)胞壁;細(xì)胞質(zhì)膜;PP質(zhì);細(xì)胞內(nèi)質(zhì)膜;核糖質(zhì);細(xì)胞類核;厭氧氨氧化體膜和厭氧氨氧化體。
厭氧氨氧化菌顆粒污泥是厭氧氨氧化菌富集培養(yǎng)物的重要特征之一。顆粒狀富集培養(yǎng)物具有良好的沉降性能,易于通過沉淀而持留于富集培養(yǎng)裝置內(nèi),并可承受很高的容積氮負(fù)荷。根據(jù)DLVO理論(Derjaguin,Landau,VerweyandOverbeektheory),當(dāng)負(fù)載電性相同的電荷時,細(xì)胞或顆粒之間存在靜電斥力,不利于顆粒狀富集培養(yǎng)物的形成。增大反應(yīng)液中的離子強(qiáng)度,可通過壓縮雙電層而降低靜電斥力,強(qiáng)化顆粒污泥的形成。在反應(yīng)液中添加5~10g/LNaCl后,所獲得的厭氧氨氧化顆粒污泥的粒徑增大了24%,SVI值由120mL/gVSS降低為50mL/gVSS[9]。剪切力對于顆粒污泥的形成具有重要作用[41]。Arrojo等的研究表明,無論是機(jī)械剪切力還是氣流剪切力,都可在一定程度上強(qiáng)化顆粒污泥的沉淀性能,但不宜過大。作者的研究表明,在水力負(fù)荷較大時,可獲得形狀均勻,沉降性能極好的厭氧氨氧化顆粒污泥(SVI5值為25mL/gVSS,SVI5/SVI30為1,粒徑為2~3mm。
厭氧氨氧化菌的有機(jī)物控制。厭氧氨氧化菌是以CO2作為惟一碳源的無機(jī)自養(yǎng)型細(xì)菌。有機(jī)物會對厭氧氨氧化的富集培養(yǎng)產(chǎn)生負(fù)面影響。其影響的機(jī)理主要可歸結(jié)為厭氧氨氧化菌與反硝化菌的競爭。在富集培養(yǎng)過程中,宜對有機(jī)物進(jìn)行控制。對于低C/N廢水,通過前置SHARON工藝可將大部分有機(jī)物去除,為后續(xù)厭氧氨氧化工藝提供質(zhì)量的進(jìn)水水質(zhì)。另一方面,若厭氧氨氧化菌能夠利用有機(jī)物,理論上其細(xì)胞產(chǎn)率可明顯提高,這對推廣應(yīng)用厭氧氨氧化工藝具有重要的現(xiàn)實意義。有鑒于此,不少研究者對其進(jìn)行了探索研究。研究發(fā)現(xiàn),添加丙酸長期(150天)富集培養(yǎng)時(富集培養(yǎng)物中Candidatus“Brocadiaanammoxidans”含量為80%),厭氧氨氧化菌可以亞硝酸鹽或硝酸鹽為電子受體氧化丙酸,其氧化丙酸的速率高達(dá)nmol/(min·mg菌體蛋白)。富集培養(yǎng)后,優(yōu)勢菌群轉(zhuǎn)變?yōu)镃andidatus“Anammoxoglobuspropionicus”(富集培養(yǎng)物中厭氧氨氧化菌含量仍約為80%,反硝化菌含量始終維持在2%),對有機(jī)物具有較大的親和力。同樣,添加乙酸進(jìn)行富集培養(yǎng)也獲得了類似的結(jié)果,富集培養(yǎng)物中的優(yōu)勢菌群轉(zhuǎn)變?yōu)镃andidatus“Brocadiafulgida”,具有自發(fā)熒光(autofluorescence)的特性。 在Anammox反應(yīng)器中,生物產(chǎn)率極低,幾乎觀察不到厭氧氨氧化菌的生長繁殖,系統(tǒng)必須有相應(yīng)的生物補給。
厭氧氨氧化菌倍增時間長,細(xì)胞產(chǎn)率低,對環(huán)境條件敏感,導(dǎo)致厭氧氨氧化菌的富集培養(yǎng)較為困難,限制了厭氧氨氧化工藝的大規(guī)模應(yīng)用。從國內(nèi)外的研究來看,實驗室小試規(guī)模的厭氧氨氧化菌富集培養(yǎng)研究已經(jīng)較為成熟,通過優(yōu)化操作條件,選擇合適的富集培養(yǎng)裝置,優(yōu)化營養(yǎng)配方,以及采取控制和強(qiáng)化措施等,可獲得具有很高活性和高密度的厭氧氨氧化菌顆粒狀富集培養(yǎng)物,再將其流加或接種中試或者生產(chǎn)性裝置,可極大縮短厭氧氨氧化反應(yīng)器的啟動時間,從而將厭氧氨氧化工藝逐步推廣應(yīng)用于實際廢水的處理。厭氧氨氧化菌的生長條件。天津河道治理厭氧氨氧化菌排名
厭氧氨氧化菌的貯存。天津河道治理厭氧氨氧化菌排名
什么厭氧氨氧化會用于污水處理行業(yè)?由于厭氧氨氧化細(xì)菌在自然界氮循環(huán)方面是一個**性的發(fā)現(xiàn),它們會在氮循環(huán)中可以產(chǎn)生“短程”現(xiàn)象,從而徹底改變了傳統(tǒng)氮循環(huán)中NH4+只有通過硝化—反硝化途徑才能被轉(zhuǎn)變?yōu)镹2的認(rèn)識。此外,厭氧氨氧化反應(yīng)過程中無需有機(jī)碳源和氧的介入,因此,如果將厭氧氨氧化技術(shù)運用到污水處理中,并且能實現(xiàn)工程化,那就意味著污水脫氮技術(shù)有可能朝著可持續(xù)的方向發(fā)展。當(dāng)荷蘭人Mulder和Kuenen發(fā)現(xiàn)厭氧氨氧化后,當(dāng)時他們想直接利用厭氧氨氧化途徑實現(xiàn)氮“短程”轉(zhuǎn)化的嘗試,但并沒有取得成功。在厭氧氨氧化工程應(yīng)用變?yōu)楝F(xiàn)實前,荷蘭戴爾福特大學(xué)在厭氧氨氧化微生物富集和證實方面做了大量研究工作,使厭氧氨氧化在工程化方面邁進(jìn)了一大步。之后,荷蘭一家公司與戴爾福特大學(xué)合作,并獲得厭氧氨氧化技術(shù)**權(quán),開始對厭氧氨氧化技術(shù)進(jìn)行工程化應(yīng)用。此外,在歐洲以及亞洲等地也相繼看到厭氧氨氧化技術(shù)的中試和應(yīng)用實例。 天津河道治理厭氧氨氧化菌排名
文章來源地址: http://www.cdcfah.com/cp/3159203.html
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