中国综合性科技类核心期刊(北大核心)

中国科学引文数据库来源期刊(CSCD)

美国《化学文摘》(CA)收录

美国《数学评论》(MR)收录

俄罗斯《文摘杂志》收录

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

新型悬浮填料强化硝化作用试验研究

黄民生 杨银川 崔贺 杨乐 何岩 曹承进

黄民生, 杨银川, 崔贺, 杨乐, 何岩, 曹承进. 新型悬浮填料强化硝化作用试验研究[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2019, (6): 115-122. doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2019.06.011
引用本文: 黄民生, 杨银川, 崔贺, 杨乐, 何岩, 曹承进. 新型悬浮填料强化硝化作用试验研究[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2019, (6): 115-122. doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2019.06.011
HUANG Min-sheng, YANG Yin-chuan, CUI He, YANG Le, HE Yan, CAO Cheng-jin. Experimental study on a new type of suspended filler for enhanced nitrification[J]. Journal of East China Normal University (Natural Sciences), 2019, (6): 115-122. doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2019.06.011
Citation: HUANG Min-sheng, YANG Yin-chuan, CUI He, YANG Le, HE Yan, CAO Cheng-jin. Experimental study on a new type of suspended filler for enhanced nitrification[J]. Journal of East China Normal University (Natural Sciences), 2019, (6): 115-122. doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2019.06.011

新型悬浮填料强化硝化作用试验研究

doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2019.06.011
详细信息
    作者简介:

    黄民生, 男, 教授, 博士生导师, 研究方向为水环境治理与修复.E-mail:mshuang@des.ecnu.edu.cn

  • 中图分类号: X522

Experimental study on a new type of suspended filler for enhanced nitrification

  • 摘要: 提出了一种包裹沸石粉与硝化细菌的新型悬浮填料,用于城镇污水厂的强化硝化模拟试验研究,并根据有无沸石粉和硝化细菌设计出3组试验装置.通过监测3组试验装置进出水NH4+-N、NO2--N和NO3--N的浓度变化情况评价新型悬浮填料的强化硝化性能,并结合新型悬浮填料生物膜中的微生物群落多样性来解析其硝化机理.结果表明:相比仅包裹沸石粉或硝化细菌的单一悬浮填料,同时包裹沸石粉和硝化细菌的复合悬浮填料在试验装置中对水体中NH4+-N的平均去除率最高(68.3%),且NO2--N平均浓度最低(12.62mg/L)、NO3--N平均浓度最高(7.81 mg/L),表明沸石粉和硝化细菌的组合能够明显提升填料的硝化性能,且沸石粉对微生物的硝化过程可能具有促进作用;新型悬浮填料中沸石粉的加入更有利于硝化相关菌属的富集和生长,从而造成微生物物种多样性的降低;用于强化硝化的新型悬浮填料的生物膜中的Nitrosomonas菌属占绝对优势,从而为体系中NH4+-N的转化提供有力保障,而填料中沸石粉的引入能够进一步促进Nitrospira菌属比例的提高,从而减少体系中NO2--N积累的可能性.本研究旨在为该填料的工程化应用提供依据和参数.
  • 图  1  悬浮填料强化硝化实验装置

    Fig.  1  Experimental device for enhanced nitrification of suspended fillers

    图  2  装置1-3 NH$_{4}^{+}$-N去除率变化情况

    Fig.  2  Change in removal rate of NH$_{4}^{+}$-N in the three devices

    图  3  装置1-3 NO$_{2}^{-}$N浓度变化情况

    Fig.  3  Change of NO$_{2}^{-}$-N concentration in the three devices

    图  4  装置1-3以及进水NO$_{3}^{-}$-N浓度变化情况

    Fig.  4  Change of NO$_{3}^{-}$-N concentration in the three devices

    图  5  试验装置填料生物膜样本在属水平层面上的群落组成

    Fig.  5  Bacterial community composition at the genus level of the filler biofilm sample used in the experiment

    表  1  悬浮填料强化硝化实验各装置运行参数

    Tab.  1  Operating parameters of various devices for enhanced nitrification

    编号装置内填料组成
    装置1悬浮填料包裹100 g沸石粉和4 L硝化细菌混合液, 填料填充率20%
    装置2悬浮填料包裹100 g沸石粉, 填料填充率20%
    装置3悬浮填料包裹4 L硝化细菌混合液, 填料填充率20%
    注:本次试验装置中填充率为20%时, 悬浮填料数量为25只
    下载: 导出CSV

    表  2  硝化细菌富集培养基基本配方

    Tab.  2  Basic composition for nitrifying bacteria enrichment medium

    NaCl/gFeSO$_{4}\cdot $7H$_{2}$O/gKCl/gMgSO$_{4}\cdot $7H$_{2}$O/gNa$_{3}$PO$_{4}$/g
    0.1000.1000.0500.0502.300
    MnSO$_{4}\cdot $7H$_{2}$O/gCaCl$_{2}$/gNa$_{2}$CO$_{3}$/gNH$_{4}$CO$_{3}$/gH$_{2}$O/L
    0.1670.06223.42020.00050.0
    下载: 导出CSV
  • [1] 周振, 唐建国, 张爱平, 等.城镇污水处理厂强化硝化技术现状分析[J].中国给水排水, 2013, 20:5-8. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/zgjsps201320002
    [2] 刘秀红, 彭永臻, 马涛, 等.硝化类型对污水脱氮过程中N_2O产生量的影响[J].中国环境科学, 2007(5):633-637. http://www.cqvip.com/qk/91370X/200705/25634243.html
    [3] 王小菊, 何春平, 王震, 等.高效硝化细菌的筛选及特性研究[J].中国环境科学, 2013(2):286-292. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/zghjkx201302014
    [4] 赵银慧, 李莉娜, 景立新, 等.污水处理厂氮排放特征[J].中国环境监测, 2015(4):58-61. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/zghjjc201504010
    [5] 魏继林, 彭党聪, 聂玲, 等.硝化菌添加强化硝化实验研究[J].水处理技术, 2014(7):111-115. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=scljs201407026
    [6] GEMAEY K V, JJORGENSEN S B. Benchmarking combined biological phosphorus and nitrogen removal wastewater treatment processes[J]. Control Engineering Practice, 2004, 12(3):357-373. doi:  10.1016/S0967-0661(03)00080-7
    [7] 周海东, 刘勤亚, 张业健.泥龄应用中有关问题的探讨[J].污染防治技术, 2003(2):13-16. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=wrfzjs200302004
    [8] BOUCHEZ T, PATUREAU D, DABERT P, et al. Ecological study of a bio augmentation failure[J]. Environ Microbiol, 2000(2):179-190. http://med.wanfangdata.com.cn/Paper/Detail/PeriodicalPaper_PM11220304
    [9] 刘少敏, 储磊, 朱敬林.固定化硝化细菌去除生活污水中的氨氮[J].环境工程学报, 2014(10):4261-4266. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/hjwrzljsysb201410035
    [10] 陈彬.沸石强化生物脱氮工艺试验研究[D].上海: 同济大学, 2006. http://d.wanfangdata.com.cn/Thesis_Y851410.aspx
    [11] 沈萍, 陈向东.微生物学[M].北京:高等教育出版社, 2006.
    [12] 国家环境保护总局水和废水监测分析方法编委会.水和废水监测分析方法[M]. 4版.北京:中国环境科学出版社, 2002.
    [13] 李运林.生物沸石填料去除城市污水厂二级出水中氨氮的试验研究[D].郑州: 郑州大学, 2009. http://cdmd.cnki.com.cn/article/cdmd-10459-2010054031.htm
    [14] 刘富龙.氨氮浓度对硝化反应影响的研究[D].太原: 太原理工大学, 2009. http://d.wanfangdata.com.cn/Thesis/D081477
    [15] SVEHLA P, JENICEK P, HABART J, et al. Use of the accumulation of nitrite in biological treatment of waste water[J]. Chemicke Listy, 2009, 103(3):255.
    [16] CHEN Y, ZHAO Z, PENG Y, et al. Performance of a full-scale modified anaerobic/anoxic/oxic process:Highthroughput sequence analysis of its microbial structures and their community functions[J]. Bioresource Technology, 2016, 220:225-232. doi:  10.1016/j.biortech.2016.07.095
    [17] 魏佳明, 崔丽娟, 李伟, 等.表流湿地细菌群落结构特征[J].环境科学. 2016(11):4357-4365. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/hjkx201611042
    [18] GUNDERSEN K. Preservation of nitrosomonas[J]. Nature, 1957, 179(4563):789. doi:  10.1038/179789a0
    [19] MANORU OSHIKI, KAORI SHINYAKO-HATA, HISASHI SATOH, et al. Draft genome sequence of an anaerobic ammonium-oxidizing bacterium, "Candidatus Brocadia sinica"[J]. Genome Announcements, 2015, 3(2):1-2. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25883286
    [20] DAIMS H, WAGNER M. Nitrospira[J]. Trends in Microbiology, 2018, 26(5):462-463. doi:  10.1016/j.tim.2018.02.001
  • 加载中
图(5) / 表(2)
计量
  • 文章访问数:  116
  • HTML全文浏览量:  89
  • PDF下载量:  0
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2018-07-18
  • 刊出日期:  2019-11-25

目录

    /

    返回文章
    返回