透析控制的硫基质输送增强了氧气应激下硫自转型脱
Jingyu Liu1, Huize Guan1, Sheng Hu2
1School of Metallurgy and Environment, Central South University, Changsha, Hunan 410083, China; Chinese National Engineering Research Center for Control & Treatment of Heavy Metal Pollution, Changsha, Hunan 410083, China.
透析膜通过控制硫硫酸盐的释放来改善硫的自脱 (SAD),提高了酸盐的去除效率和废水处理中的溶氧 (DO) 的弹性.
科学领域:
- 环境微生物学 环境微生物学
- 生物技术是生物技术.
- 水处理工程水处理工程
背景情况:
- 硫自脱 (SAD) 是一个有前途的低碳去除方法.
- 溶解氧 (DO) 通过导致非生产性的硫氧化和电子损失,显著抑制SAD.
- 需要有效的策略来提高在波动的DO条件下SAD的性能.
研究的目的:
- 调查透析膜在SAD中用于控制的硫酸硫酸释放的使用.
- 为了提高SAD在抑制性溶解氧 (DO) 水平下的弹性和效率.
- 为了阐明由受控基质释放引起的微生物和代谢途径转移.
主要方法:
- 用透析膜 (1000 和 100 Da) 调节硫酸硫酸盐的释放.
- 反应堆在设计的抑制性DO条件下运行 (0.5-3.5 mg/L).
- 直接剂量与膜控制剂量的比较分析.
- 使用元基因组学和qPCR对特定基因 (例如,napA) 的微生物社区分析.
主要成果:
- 100 Da 膜反应器 (R100) 与直接剂量 (Rck) 相比,实现了 19% 的更高的酸盐去除效率.
- R100显示了更多的电子被分配到去化 (EDUden ≈ 76%) 的比重,并且存在显著的零价值硫积累.
- 微生物分析揭示了类似Thiobacillus的细菌的丰富,以及耐氧酸盐减少酶 (napA) 基因的增加.
- 控制的硫释放创造了电子缓冲微环境,增强了SAD对DO的弹性.
结论:
- 透析膜有效调节基质梯度,改善抑制DO下的SAD性能.
- 控制的硫酸硫酸盐释放提高了电子捐赠者的效率,并促进了通路层次的重新分配,以实现脱化.
- 这种方法提供了一个强大的战略,用于氧波动废水处理系统中去除.
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