激活生物蛋糕群落可以减缓膜生物反应器中跨膜压力的跳跃

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 微生物学 微生物学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

• 在膜生物反应器 (MBR) 中,突然的跨膜压力 (TMP) 跳跃加剧了膜污染,限制了它们的实际应用.
• 将生物蛋糕中的细菌活动与TMP跳跃联系在一起的机制尚未完全理解.

研究的目的:

• 调查生物蛋糕中的细菌活动在导致TMP跳跃中的作用.
• 评估富含营养的反冲水溶液在缓解TMP跳跃和膜污染方面的有效性.

主要方法:

• 膜生物反应器 (MBR) 的被污染的膜经过了各种反冲方案,具有不同的营养负载 (酸盐和酸盐).
• 进行过试验以测量TMP跳跃率.
• 进行了生物的表征,以评估细菌的活力,活性和生物分子积累.
• 使用生态零模型分析来了解生物蛋糕社区结构.

主要成果:

• 与自来水 (3.56kPa/d) 相比,用营养溶液 (NaNO3和NaAc) 进行背面冲洗显著降低了TMP跳跃率 (1.40kPa/d).
• 富含营养的反冲水增加了细菌的活力和生物蛋糕中的活性,同时减少了生物分子的积累.
• 确定了参与酸盐减少和生物分子降解的关键细菌种群 (例如, * Aeromonas * , * Chitinophagaceae *).
• 在高营养条件下,决定性过程主要塑造了生物蛋糕社区.

结论:

• 生物中的细菌活动在MBR中TMP跳跃的发展中发挥着关键作用.
• 为生物蛋糕细菌提供足够的营养是减轻TMP跳跃和控制膜污染的有效策略.
• 这项研究提供了潜在的替代方法来管理MBR系统中的膜污染.