吡啶的降解及同步脱氮在连续流动态膜生物反应器中的研究

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本试验成功在连续流自生动态膜生物反应器中完成高负荷的吡啶降解,并且通过进一步研究,在前置缺氧好氧连续流动态膜生物反应器中完成吡啶降解同步硝化。在两个反应器中都保证较高的出水水质。  本研究开发了一个由连续流气升式反应器和动态膜反应器组成的用于处理高强度吡啶废水的生物强化连续流自生动态膜生物反应器。研究结果表明通过添加Rhizobiumsp.NJUST18菌的生物强化作用,吡啶完全去除,有效的硝化作用和生物浓度的显著增加标志着CSFDMBR系统成功的启动。在进水吡啶负荷高达9.0kg·m-3·d-1的条件下,CSFDMBR能使吡啶有效的去除,可能是由于自生动态膜形成起到了特效微生物截留的关键作用。随着出水TOC和浊度分别低至22.5±6.8mg L-1和3.8±0.5NTU,CSFDMBR系统在处理含吡啶废水中表现出了良好的性能。长达60天的膜清洗周期表明膜污染能有效被控制。出现膜污染的膜经过自来水清洗后,膜通量恢复到10.9±0.4L h-1 m-2,并且清洗通量恢复达到99%以上。  本研究发现良好处理性能的生物强化的CSFDMBR系统有运用于大规模工业废水的潜力,尤其是用于有毒有害难降解污染物的去除。  本研究考察了在一个新型的缺氧好氧连续流动态膜生物反应器中强化吡啶降解和同步脱氮。由厌氧折流板反应器和自生动态膜生物反应器组成的反应器表现出良好的吡啶降解和总氮去除能力。添加特效降解菌Rhizobium sp.NJUST18的生物强化反应器成功启动仅需20天的时间。吡啶在ABR区缺氧降解释放氨氮进入DMBR完全硝化,硝化产生的硝态氮回流至ABR区作为电子受体强化吡啶的缺氧降解。在系统中完成高负荷的吡啶降解及同步脱氮。对比长期稳定运行期间好氧和缺氧过程的污泥形态发现,缺氧区域污泥以球状菌为主,好氧区域污泥以丝状菌为主。并且,高通量测序结果表明ABR-DMBR系统生物多样性丰富。此外,吡啶特效降解菌和硝化细菌能在反应器中有效富集,可能是由于动态膜高效的生物持留能力大大降低了菌种的流失。出水水质良好并且膜污染容易控制,膜通量易于恢复。根据长期稳定运行效果发现,ABR-DMBR系统有运用于含氮杂环废水的实际工业处理的潜能。
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