电磁场结合垂直流构建湿地用于农村污水处理:性能,微生物群落特征和代谢途径

科学领域:

• 环境工程 环境工程
• 废水处理技术 废水处理技术
• 微生物生态学 微生物生态学

背景情况:

• 农村污水管理面临重大挑战,需要有效和可持续的处理解决方案.
• 传统方法往往缺乏农村应用所需的效率,低维护和低能耗.
• 建筑湿地提供了一个有希望的,以自然为基础的废水处理方法.

研究的目的:

• 为了研究电磁场合垂直流构造湿地 (EMC-VFCW) 的有效性,用于农村污水处理.
• 为了比较EMC-VFCW与传统的垂直流构造湿地 (VFCW) 的性能.
• 阐明EMC-VFCW系统中增强处理的基础上的微生物和代谢机制.

主要方法:

• 构建和运行EMC-VFCW和VFCW系统.
• 污染物清除效率的评估 (COD,TP,NH4+-N,NO3--N). 污染物清除效率的评估. 污染物清除效率的评估. 污染物清除效率的评估.
• 使用扫描电子显微镜 (SEM) 进行表面形态分析.
• 通过高通量测序进行微生物社区分析.
• 使用基因和基因组的京都百科全书 (KEGG) 的代谢途径分析.

主要成果:

• EMC-VFCW实现了高的去除率:88.68%的COD,92.89%的TP,83.39%的NH4+-N和94.60%的NO3-N.
• 在EMC-VFCW填充表面上,SEM揭示了活性位点的增加,促进了微生物的附着.
• 高通量测序显示了EMC-VFCW中参与酸盐去除和脱的细菌 (例如,蛋白细菌,Acinetobacter) 的丰富.
• 电磁场增强能量代谢,膜运输和代谢,包括增加脱基因 (nirB,nirS,nirK).

结论:

• 与传统的VFCW相比,EMC-VFCW在从农村污水中去除关键污染物的表现优越.
• 电磁场增强了微生物的丰富性和活性,特别是那些参与营养去除过程的微生物.
• EMC-VFCW提供了一个有前途的,机制驱动的技术,用于高效和可持续的农村废水管理.