批量和连续流动操作对含有的矿井排水的生物处理的影响

科学领域:

• 环境微生物学 环境微生物学
• 生物技术是生物技术.
• 水处理 处理水的方法

背景情况:

• 矿井排水通常含有溶解的 (Mn),这给环境带来了挑战.
• 使用Mn2氧化细菌进行生物处理是一种潜在的解决方案,但面临困难.
• 反应堆的设计显著影响了从污染水中去除的效率.

研究的目的:

• 为了比较测序批量反应器 (SBR) 和连续流反应器 (CFR) 在从矿井排水中去除溶解 (Mn(II)) 的效率.
• 在不同类型的反应器中,研究在Mn2生物处理过程中微生物群体的动态和代谢活动.
• 评估SBR和CFR在各种运营阶段的性能,包括启动和稳定状态.

主要方法:

• 使用的石灰岩包装的SBR和CFR与矿井排水微生物社区接种.
• 随着时间的推移 (两周,四周和稳定状态) 监控的Mn2去除效率.
• 通过腺三酸盐 (ATP) 含量评估微生物活性,并分析氧化沉积物的组成和氧化状态.
• 使用16S rRNA基因测序来表征微生物群落.

主要成果:

• 与CFR相比,SBR的清除效率显著更高,特别是在启动阶段 (SBR在四周后>66.6%,CFR为13.6%).
• 在启动过程中,在SBR中观察到更高的微生物代谢活性,这表明ATP含量增加了四倍.
• 在CFR中稳定状态运行实现了超过94%的Mn(II) 消除,两种反应器类型均形成了birnessite和woodruffite的Mn-oxide沉积物.
• 在两种反应器类型的启动和稳定状态阶段确定了不同的微生物群落,与Mn氧化相关的特定属.

结论:

• 由于快速的微生物活动,SBR操作作为含的矿井排水的初始生物处理步骤非常有效.
• 作为随后的生物处理阶段,CFR表现良好,在稳定状态条件下实现高去除.
• 该研究强调了反应堆设计和运行阶段在优化矿山废水生物处理以去除方面的重要性.