使用气液分离膜作为载体快速形成部分脱生物膜:性能和机制
Yong-Tao Lv1, Jin Zhang1, Ting Sun1
1School of Environmental and Municipal Engineering, Xi'an University of Architecture and Technology, No.13 Yanta Road, Xi'an 710055, China; Key Laboratory of Membrane Separation of Shaanxi Province, Research Institute of Membrane Separation Technology of Shaanxi Province, No.13 Yanta Road, Xi'an 710055, China.
Bioresource technology
|May 2, 2025
概括
这项研究开发了一种新的方法,使用气液分离膜快速形成生物膜,这对于废水处理中的稳定部分脱 (PD) 至关重要. 该过程提高了生物膜的稳定性和效率,即使在具有挑战性的条件下.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 生物技术是生物技术.
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 部分脱 (PD) 需要稳定的电子受体进行无氧氨氧化.
- 生物膜的形成对于防止生物质损失和确保稳定的PD运行至关重要.
研究的目的:
- 研究使用疏水性空心纤维气液分离膜用于快速生物膜形成的方法.
- 了解生物膜发育背后的机制及其对负压操作下的PD稳定性的影响.
主要方法:
- 在一个脱测序批量反应堆中利用了疏水性空心纤维气液分离膜.
- 采用共聚焦激光显微镜和信号分子分析来研究生物膜的组成和形成.
- 通过在不同操作条件下测量酸盐转化为酸盐的转化率来评估PD性能.
主要成果:
- 密集的生物膜在3天内形成,从细胞外聚合物 (EPS) 的蛋白质 (PN) 优先附着在膜上.
- 负压操作减少了信号分子类型,但增加了C4-HSL度,与PN分泌和生物膜形成相关.
- 实现了稳定的60%的酸盐到酸盐的转化比率,即使增加了COD/N和降低了影响酸盐度.
结论:
- 负压操作有效地通过C4-HSL信号传递促进PN介导生物膜的形成.
- 开发的方法通过改变微生物群落并降低酸盐还原酶 (Nir) 活性来确保稳定的PD.
- 这种方法提供了一种通过PD快速形成生物膜和稳定的废水处理的新策略.
