在漂浮废水中,三种具有不同碳链的酸盐的生物降解
Yuhang Cai1, Jing-Yuan Zhai1, Guo-Hui Zhang2
1Engineering Lab for Water Pollution Control and Resources Recovery of Jilin Province, School of Environment, Northeast Normal University, Changchun 130117, China; Engineering Research Center of Low-Carbon Treatment and Green Development of Polluted Water in Northeast China, Ministry of Education, Northeast Normal University, Changchun 130117, China.
这项研究表明,基于氧的膜生物膜反应器 (O2-MBfR) 能够有效地从废水中去除超过98%的有毒酸盐. 鉴定了生物降解途径和微生物群落,参与了酸盐去除,证实了这项技术.
科学领域:
- 环境生物技术环境生物技术
- 工业废水的生物修复.
- 硫化矿石漂浮化学 硫化矿石漂浮化学
背景情况:
- 桑酸盐是采矿中必不可少的浮动聚合物,但由于毒性和二硫化碳释放,它们会给环境带来风险.
- 有效和可持续的废水处理方法对于减轻生态影响至关重要.
- 之前的研究强调,需要了解酸盐生物降解机制,并优化处理技术.
研究的目的:
- 使用基于氧的膜生物膜反应器 (O2-MBfR) 系统地研究氨酸甘 (PAX),丁酸甘 (PBX) 和异酸甘 (PIX) 的生物降解.
- 为了阐明微生物群落和功能基因参与了酸盐降解.
- 评估O2-MBfR用于处理实际漂浮废水的性能和稳定性.
主要方法:
- 运行O2-MBfR系统,使用不同的表面载荷进行酸盐生物降解.
- 化学氧气需求 (COD) 移除和酸盐降解效率的分析.
- 功能性基因分析,元基因组学和元转录组学的应用,以确定微生物种群和代谢途径.
- 使用Monod模型进行动力分析,以确定降解速率和常量.
主要成果:
- 在高达6000mg-COD/m2·d的负载下,O2-MBfR实现了>98%的PAX,PBX和PIX去除,COD去除范围为62-90%.
- 功能性基因分析揭示了参与酒精氧化,硫氧化和C-S键裂解的基因的丰富.
- 基因基因和转录基因基因数据确定了特定的细菌属 (例如,Pseudomonas,Rhodanobacter,Thiobacillus) 主导着不同酸盐的降解.
- 与PAX和PBX相比,PIX具有最高的特异性降解率,但矿化效率较低.
- 实体漂浮废水的连续流处理证明了>98%的桑酸和~85%的COD去除,证实了系统的稳定性.
结论:
- O2-MBfR是一种高效的技术,用于工业废水中各种酸盐的生物降解.
- 微生物群落和特定的功能基因在酸盐的结构依赖性降解中起着关键作用.
- 这项研究提供了机制性见解,并验证了O2-MBfR方法,用于可持续地管理漂浮废水.
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