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环境科学学报 2019年第10期39卷 3302-3309页

作者：王雪廷陈川徐熙俊王爱杰李笃中哈尔滨工业大学环境学院城市水资源与水环境国家重点实验室哈尔滨150090 台湾大学化工学院中国台北106 台湾科技大学化工学院中国台北106

微氧强化硫酸盐还原-反硝化脱硫(SR-DSR)工艺因具有同步处理废水中COD、NO-3、SO4^2-生成S0且运行成本低、流程短的优势而受到关注.但因不同曝气方式而在反应器中形成的不同微氧区的位置对反应器运行效能、S0转化率和群落结构的影响尚... 详细信息

微氧强化硫酸盐还原-反硝化脱硫(SR-DSR)工艺因具有同步处理废水中COD、NO-3、SO4^2-生成S0且运行成本低、流程短的优势而受到关注.但因不同曝气方式而在反应器中形成的不同微氧区的位置对反应器运行效能、S0转化率和群落结构的影响尚不明确.因此,本文以5 mL·min^-1·L^-1曝气速率、10.4 mmol·L^-1硫酸钠、31 mmol·L^-1乳酸钠和8 mmol·L^-1硝酸钾连续运行膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器,对比研究了回流槽中(底部)曝气(微氧区位于反应器下部)和反应区上部曝气(微氧区分别位于反应器上部和下部但DO更低)运行稳定后,反应器的运行效能、S0转化率和功能微生物的演替规律.结果表明,上部曝气时乳酸盐去除率为100%,出水中乙酸盐浓度为9.1 mmol·L^-1,丙酸盐浓度为3.7 mmol·L^-1,NO-3去除率为100%,出水中NO2^-浓度为0.35 mmol·L^-1,SO4^2-去除率为84%,出水中S2-浓度为2.6 mmol·L^-1,S0转化率为59%.与底部曝气相比,上部曝气时出水中乙酸盐和丙酸盐浓度分别升高2.2和1.9 mmol·L^-1,NO2^-浓度下降0.15 mmol·L^-1,S^2-浓度降低0.5 mmol·L^-1,SO4^2-去除率和S0转化率分别下降6%和1%.上部曝气时,反应器下部和上部均存在相对减弱的微氧环境,使得反应器中硫酸盐还原菌(SRB)Desulfomicrobium和Desulfobulbus的总丰度分别增加9%和5%,硫氧化反硝化菌(soNRB)Halothiobacillaceae和Sulfurovum的丰度均减小3.1%,异养反硝化菌(hNRB)Comamonas的丰度升高0.2%,互营菌Synergistaceae的丰度减少37%.其中,反应器下部的SRB和soNRB总丰度分别升高28%和3%,为SO4^2-还原和S0转化提供了充分条件,而反应器上部的微氧环境又减弱了SO4^2-还原过程,从而降低了反应器出水中的S2-.因此,在碳源充足的条件下,可以采取反应器上部曝气的方式创造微氧环境,既可以保证较高的S0转化率,又可以减少出水中S^2-和NO2^-的浓度.

关键词：硫酸盐还原-反硝化脱硫微氧曝气位点运行效能群落演替

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