固态阶段脱的操作策略,以实现有机释放和脱消耗之间的碳平衡

科学领域:

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

背景情况:

• 水体中的酸盐污染对环境和健康构成重大风险.
• 固态脱是一种有前途的酸盐去除方法,但平衡碳来源和微生物活动至关重要.
• 开发高效和稳定的反应堆设计对于有效的废水处理至关重要.

研究的目的:

• 开发和评估一个试点规模的垂直模糊固相脱反应堆 (VbSPDR).
• 调查聚烯酸 (PCL) 和陶石填充剂对酸盐去除和有机碳释放的影响.
• 为最大限度地去除酸盐和最小的废水化学氧气需求 (COD) 优化操作参数.

主要方法:

• 使用一个试点规模的VbSPDR,使用PCL和陶石作为复合材料填充剂.
• 采用Box-Behnken设计来研究液压保留时间 (HRT),温度和影响酸盐度的影响.
• 分析了反应堆内的微生物群落及其代谢功能.

主要成果:

• 在最佳条件下达到95%的酸盐去除率 (33°C,1.22小时HRT,19毫克/升的酸盐).
• 在13°C下将废水的COD降至2.5 mg/L,0.39小时HRT和19 mg/L的酸盐.
• 鉴定了特定的细菌属 (Comamonadaceae,Acidovorax,Phreatobacter),富含PCL和陶石,促进水解酸化和COD代谢.

结论:

• 使用PCL和陶石填充剂的VbSPDR有效地提高了酸盐的去除,并控制了废水的COD.
• 无机填充剂在支持微生物群落进行有效的脱和碳管理方面发挥着至关重要的作用.
• 反应堆设计和填充剂组合表明,在不同的运行条件下,有潜力进行强大的废水处理.