在混合污泥-生物膜工艺中生物膜发展的生态机制:对工艺启动和优化的影响
Fangang Meng1, Sixian Guo1, Lidan Zhang2
1School of Environmental Science and Engineering, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275, PR China; Guangdong Provincial Key Laboratory of Environmental Pollution Control and Remediation Technology, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275, PR China; National Engineering Laboratory for Pollution Control and Waste Utilization in Livestock and Poultry Production, Changsha, Hunan 410125, PR China.
Water research
|September 17, 2023
概括
了解混合废水处理中的生物膜开发是关键. 这项研究揭示了污泥保留时间 (SRT) 如何影响生物膜的建立,表明较长的SRT可以通过有利于悬浮污泥来阻碍生物膜的生长. 较短的SRT通过决定性选择促进生物膜的形成.
科学领域:
- 环境微生物学 环境微生物学
- 废水工程 废水工程
- 生态动力学 生态动力学
背景情况:
- 混合污泥-生物膜工艺对于生物废水处理至关重要.
- 由于复杂的污泥-生物膜相互作用,这些混合系统中控制生物膜发育的生态机制尚未完全理解.
研究的目的:
- 阐明在混合系统中不同污泥保留时间 (SRT) 下生物膜的建立原则.
- 调查不同合的污泥量对生物膜发育和生态动态的影响.
主要方法:
- 在混合工艺中,操纵污泥保留时间 (SRT) 从5天到40天.
- 应用了Gompertz增长模型来估计生物膜发育率.
- 利用零模型分析来评估生态选择过程 (确定性与随机性).
- 分析生态网络以了解微生物社区的相互作用和分类关系.
主要成果:
- 增加SRT导致生物膜生物质和比例减少,悬浮污泥更多.
- 较高的SRT (20和40天) 与较短的SRT (5和10天) 相比,延长了生物膜殖民和降低了特异性发展率.
- 确定性选择有利于在10天的SRT中生物膜殖民,而在20天的SRT中占主导地位的是随机过程.
- 微生物群体在积极关联的种群中显示出分类学相关性,在低污泥条件下具有利基特定选择.
结论:
- 泥的保留时间对混合系统中的生物膜的建立和发展产生重大影响.
- 了解污泥量和SRT之间的相互作用对于优化混合污泥-生物膜废水处理至关重要.
- 生态机制,包括决定性选择和随机漂移,在生物膜社区组装中发挥关键作用.
