模拟溶解有机碳吸附与颗粒活性炭上的生物活性之间的相互作用

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:

• 在先进的废水处理生物过器中,有机物质的生物去除依赖于材料.
• 与非吸附材料相比,颗粒活性炭 (GAC) 过器具有更高的有机去除能力,这归因于增强的生物活性.
• 吸附与生物活性在GAC过器中的作用仍然不清楚.

研究的目的:

• 研究溶解有机碳 (DOC) 的吸附性去除和脱落对GAC过器中的生物膜发育和微生物群体组成的影响.
• 将GAC粒的生物膜行为与非吸附粒的模拟进行比较.
• 确定驱动GAC系统中增强生物活动的关键因素.

主要方法:

• 开发一个一维 (1D) 连续多种生物膜模型.
• 将生物膜模型与多溶液吸附DOC的合.
• 用单个生物活跃的GAC颗粒和一个不透,不吸附的颗粒进行模拟,以进行比较.

主要成果:

• 可生物降解的DOC的吸附性去除没有显著影响生物膜的发展或微生物群体的组成 (活性成分<1.5%的差异).
• 吸附的DOC的脱氧,即使高达20%,对生物膜特性没有显著影响.
• 生物膜厚度被确定为决定性因素,与增加的生物活性和微生物多样性相关,独立于吸附/脱附.

结论:

• 在GAC系统中增强的生物活性可能不是由GAC和生物降解DOC之间的吸附相互作用驱动的.
• 生物薄膜厚度可能受到防脱落保护的影响,在增强生物活动和微生物多样性方面发挥着更为关键的作用.
• 进一步的研究应该集中在促进更厚的生物膜的因素上,以提高废水处理效率.