硫氰酸根离子对厌氧氨氧化菌的短期影响(2)_毕业论文

毕业论文移动版

毕业论文 > 生物论文 >

硫氰酸根离子对厌氧氨氧化菌的短期影响(2)

厌氧氨氧化工艺是指在上个世纪九十年代中期发现的新型生物脱氮工艺,由于其独特的优点,所以因此在国外日益受到了重视,近年来也已经成为了废水生物脱氮的重要研究的热点之一。厌氧氨氧化过程(anammox)是指在厌氧条件的情况之下,以亚硝酸氮作为电子受体、氨氮作为电子供体的自养型的生物反应,最终的氮素则会以氮气和少量的硝酸盐的形式而得以存在。然而,传统废水生物脱氮工艺则存在了流程长、能耗大的缺点,并且也会限制了其在废水生物处理中的应用,所以,开发新型低成本的生物脱氮的工艺也就因此而迫在眉睫。典型的新工艺包含有短程硝化反硝化工艺、同步硝化反硝化工艺及厌氧氨氧化工艺,其中,厌氧氨氧化过程是最为简捷的、也是最为经济的一个工艺,所以,与传统硝化反硝化生物脱氮技术相比较而言,厌氧氨氧化过程不需要曝气(厌氧氨氧化从技术理论上来说,可以节约62。5%的曝气量)、不需要添加碳源、并且包括剩余污泥产率低和运行工艺简单等等的优点[6],除此之外,该工艺还可以减少温室气体的排放含量,也是一种节能降耗的新型的生物脱氮的技术,因此,该工艺受到了水处理工作者的广泛和持续的关注。目前,厌氧氨氧化过程工艺已经成功的应用于污泥消化液、垃圾渗滤液、味精废水以及猪场废水等高浓度的含氮废水的处理当中,并且已经达到了生产性的规模。同时,在目前看来,运用厌氧氨氧化的工艺来进行处理焦化废水已经具有了一定程度的潜在的经济优势和比较高程度的脱氮性能[7-8]。然而,厌氧氨氧化菌也会有一些仍然存在不足的地方,例如,厌氧氨氧化菌会对运行的条件会比较尤其的敏感[9],并且还不能够进行纯化培养,生长也会比较的缓慢(其倍增 

的时间约为11 d),再例如,有时也会存在一些有毒物质的化合物,比如在硫氰化物和氰化物则会影响微生物的活性和性能。并且,同时也需要在中温条件(30℃-40℃)的运用下、基质利用比较的单一等[10]等,这其中所包含的一些问题,已经会严重的制约了这个工艺的进一步的发展。该研究表明了,厌氧氨氧化菌为自养细菌,它的生长速率比较的缓慢,并且会比较容易的受到环境因素的影响,除此之外,研究也因此发现了基质浓度、温度、pH值、溶解氧浓度(DO)及有机物等生态因子对厌氧氨氧化菌的生理活动的影响也会比较的明显,它们都能够影响厌氧氨氧化菌的生长和代谢的情况。所以,通过这些生态因子的研究,有助于揭示适宜厌氧氨氧化菌发挥脱氮作用的生态位。这其中,pH值是主要通过对微生物和基质产生的作用来影响厌氧氨氧化的反应。另外,pH值也可以通过影响废水中的游离氨(FA)和游离亚硝酸(FNA)的浓度来进行影响厌氧氨氧化的反应[11]。因此,最近也有研究者提出了利用厌氧氨氧化的组合的工艺来进行处理焦化废水。在此工艺中,第一步则是通过厌氧氨氧化菌氧化铵作为亚硝酸盐,并且特定的异养微生物将芳族化合物的完全生物降解。然后,控制反应条件,使得废水中氨和亚硝酸盐的浓度比值达到1:1,并且将其用于厌氧氨氧化工艺当中。鉴于厌氧氨氧化工艺的脱氮性能,提出了使用该工艺来进行处理含有比较高浓度氨氮的焦化废水。焦化废水中存在的高浓度的有毒污染物可能会对厌氧氨氧化菌有一定程度的影响,进而影响了反应器的脱氮性能。已有研究关于焦化废水中芳香族化合物对厌氧氨氧化的影响,其中芳香族化合物主要是苯酚、对硝基酚、邻甲基酚、邻氯苯酚和喹啉对厌氧氨氧化的短期影响,单一化合物和混合物对厌氧氨氧化的影响。国内外学者有关于焦化废水中的硫氰酸根离子等有毒物质对厌氧氨氧化菌的影响以及影响机理的研究相对而言比较的少,已经有的研究主要是焦化废水中的芳香族化合物对厌氧氨氧化菌的短期影响。也有研究表明了在生物氮去除的过程当中,硫氢酸根离子等对硝化细菌会具有一定的抑制性的作用。此外,厌氧氨氧化菌的代谢过程极易受环境中的某些物质的影响,从而影响了厌氧氨氧化过程的脱氮性能。鉴于厌氧氨氧化过程用于生物废水处理的前景在生物系统中的重要作用以及其在厌氧氨氧化系统中研究的缺乏,继而本课题开展了焦化废水中典型污染物对厌氧氨氧化系统性能的短期影响的研究。研究主要是针对了焦化废水厌氧氨氧化反应器的稳定运行进行了一些初步的探索,探究了厌氧氨氧化技术在用于实际的焦化废水生物脱氮的可能性,为厌氧氨氧化的工艺在实际的废水生化处理的领域中的应用提供了一些重要的理论参考。 (责任编辑:qin)