在膜气化生物膜反应器中通过低溶解氧控制抑制酸盐氧化细菌的挑战
Yan Lu1, Tao Liu1, Chenkai Niu1
1Australian Centre for Water and Environmental Biotechnology (ACWEB, Formerly AWMC), The University of Queensland, St. Lucia, QLD 4072, Australia.
Water research
|October 28, 2023
概括
在膜气化生物膜反应器 (MABR) 中实现快捷去除是具有挑战性的,因为抑制酸盐氧化细菌 (NOB) 的困难. 严格的低溶氧 (DO) 可以启动NOB抑制,但一旦丢失,恢复它仍然困难.
科学领域:
- 环境工程 环境工程
- 废水处理技术 废水处理技术
- 生物反应器设计设计
背景情况:
- 膜通风生物膜反应器 (MABR) 提高了通风效率,以减少废水处理中的能源.
- 捷径去除的策略旨在减少氧气需求.
- 整合MABRs与捷径去除受阻于抑制酸盐氧化细菌 (NOB) 的挑战.
研究的目的:
- 研究启动,维持和恢复MABR中NOB抑制的可行性,使用低溶解氧 (DO) 控制.
- 为了评估anammox细菌存在对MABR中NOB抑制的影响.
- 使用数学建模,将MABR生物膜中的NOB抑制与传统生物膜进行比较.
主要方法:
- 四个膜气化生物膜反应器 (MABR) 在受控的低DO条件下运行.
- 实验在存在和没有存在anammox细菌的情况下进行.
- 使用数学建模来模拟NOB抑制动态,并探索运动机制.
主要成果:
- 严格低的DO (<0.1 mg/L) 成功启动并维持了NOB抑制 (>90%的酸盐积累) 超过五个月.
- 一旦NOB占主导地位,即使在低DO控制下,也无法恢复NOB抑制.
- 亚纳莫克斯细菌的存在增加了NOB抑制的DO值,但没有恢复受损的抑制.
- 数学建模证实了实验结果,表明MABR生物膜对稳定的NOB抑制比传统生物膜更具挑战性.
结论:
- 在MABR中稳定的NOB抑制可以通过严格的低DO控制来实现,但一旦丢失,很难恢复.
- 亚纳莫克斯细菌的存在会影响NOB抑制值,但并不能解决恢复的挑战.
- MABR生物膜结构对持续的NOB抑制存在固有的困难,需要进一步研究节能废水处理的有效策略.
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