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每天10吨生活污水处理设备厂家《资讯》

发布时间:2020-08-20 16:38:38 阅读: 来源:弹簧机厂家

每天10吨生活污水处理设备厂家

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硝酸盐能够抑制SRB的生长、降低H2S浓度,在一定程度上防止管道腐蚀。 研究人员在长达61 km的重力流管道中投加硝酸盐,当NO3?浓度达5 mg·L?1时,即可抑制硫化物的产生。早期的研究对其抑制机理有多种解释,包括硝酸盐提高了生物膜的氧化还原电位、副产物(如亚硝酸盐、一氧化氮)对SRB的毒性、SRB与硝酸盐还原菌(nitrate-reducing bacteria, NRB)竞争有机电子供体、反硝化作用提高液相pH、SRB在缺氧条件下优先将硝酸盐还原成氨氮等。近年来,研究发现,硝酸盐可促进产生自养反硝化过程,化能自养菌NR-SOB(nitrate-reducing sulfide-oxidizing bacteria, 硝酸盐还原-硫化物氧化菌)能在缺氧条件下以NO3?作为电子受体,将硫化物氧化成单质硫。NR-SOB在适应硝酸盐的生物膜中占据了较大比例,证实了该抑制机理具有主导地位[54]。但是,生物膜中积累的单质硫,能在硝酸盐存在的情况下继续氧化成硫酸盐;若后续不再投加硝酸盐,又会重新还原成硫化物,因此硝酸盐对SRB的抑制作用需要加以长期调控。  硝酸盐对MA亦有副作用,原因可归结为氧化还原电位的改变及硝酸盐对甲烷的化学氧化。然而,由于SRB、MA在生物膜中处于分层分布,因此生物膜由上到下可分为硝酸盐还原层、硫酸盐还原层和产甲烷层[55-56](见图5)。深层的MA可以利用sCOD而继续生长,只有长期投加硝酸盐才能抑制MA。  管道底泥的情况与之相似。硝酸盐的投加并不能抑制管道底泥中的硫化物产生速率,但缺氧条件下同时发生硫化物的氧化,从而减少了硫化物的积累。硝酸盐的扩散能力有限,只有长期投加硝酸盐才能完全抑制甲烷的产生。如果采用间歇性投加硝酸盐的策略,则需保证硝酸盐过量,污水中的N/S至少为0.5~0.6[58]。

4.6 亚硝酸盐/游离亚硝酸  硝酸盐的抑制效果在一定程度上与其反应过程中产生的亚硝酸盐相关。亚硝酸盐既能氧化硫化物,又是SRB的特定代谢抑制剂,可阻碍异化型亚硫酸盐还原酶催化的亚硫酸盐转化为硫化物的还原反应,且下调与硫酸盐还原相关的基因表达,其抑制效果强于硝酸盐。通过间歇性投加亚硝酸盐的方式,33 h内保持NO2?浓度为100 mg·L?1的情况下,可抑制90%的硫化物产生。但是,由于SRB中的部分种群对亚硝酸盐的毒性有一定的耐受性,因此,SRB 活性仍然能够缓慢恢复,生物膜中积累的硫循环中间产物(单质硫、硫代硫酸盐、亚硫酸盐)可进一步还原产生H2S。与SRB相比,MA更容易受亚硝酸盐抑制,这可能是由于反硝化过程中产生了NO、N2O等副产物,其中NO是毒性最强的氮氧化物,能损伤脂质、蛋白质及DNA,在极低的浓度下可抑制产甲烷过程。AUGUET等比较了在下游分别投加硝酸盐、亚硝酸盐的甲烷控制效果,结果表明亚硝酸盐可使甲烷排放削减78.0%,而投加硝酸盐仅削减了46.2%的甲烷。  此外,亚硝酸盐能够质子化形成游离亚硝酸(FNA,即HNO2),JIANG等的研究发现,酸性条件(pH≤6)下投加亚硝酸盐会产生FNA,并能够使微生物失活,持续12 h保持FNA浓度在0.26 mg·L?1以上即可抑制硫化物、甲烷的产生。FNA的抗菌机理尚不明确,GAO等的研究发现,FNA能够抑制与硫酸盐还原和乳酸氧化相关的产ATP过程。在实际管道中投加FNA后,生物膜的菌群活性不断被削弱,并不会产生适应现象。铁盐  一定浓度的微量金属元素(Co2+、Fe2+、Zn2+、Ni2+)能够参与细胞养分运输、提高酶活性,在废水处理中,添加适量的Fe2+能同时激活MA和SRB,因为铁元素参与细菌能量代谢,在APS还原酶、亚硫酸盐还原酶、乙醇脱氢酶、乳酸脱氢酶等关键酶中也发挥着不可或缺的作用。Fe3+浓度增大时,SRB代谢活性提高、增殖高峰期延长。污水中本身含有0.4~1.5 mg·L?1的铁元素,是硫循环中的重要环节。  在污水中投加三价铁盐后,Fe3+将硫化物氧化,同时自身被还原成Fe2+。Fe2+改变了硫酸盐还原的最终产物,适应Fe2+后的生物膜中含有较高含量的单质硫,而未能完全转化为硫化物。且Fe2+能与硫化物反应生成FeS沉淀物,FeS对SRB、MA均有抑制作用,其主要抑制机理是阻碍底物传质,同时造成部分蛋白质变性,影响细菌生命活动。FeS一般沉积在生物膜表面,由于生物膜深层积累了大量的VFA和CO2、pH较低,不利于硫化物沉淀;且产生的硫化物不断向外层扩散,从而保护了生物膜内部的菌群。MA主要分布在生物膜内层,因此,初始投加铁盐后,产甲烷过程所受影响较小。但是Fe3+的抑制作用是短期的,3~7 d时抑制作用最大,之后呈指数级衰减。此后3周左右,SRB的活性可恢复至80%~90%,而MA的活性在5周后依然没有恢复。其原因是当外层含FeS的生物膜逐渐瓦解、更新后,SRB迅速恢复增殖,MA的生长速率则缓慢得多[47]。AUGUET等的研究也表明,SRB的定植能力高于MA,待生物膜成熟后,CH4排放才开始逐渐增长。在排水管道实际应用中,投加铁盐是最为常见的H2S控制手段。澳大利亚部分地区在投加化学药品控制管道废气时,有66%都选择了铁盐。重力流管道中一般含有0~5 mg·L?1的溶解氧,与完全厌氧的压力流管道不同,投加的亚铁盐可能会被氧化成三价铁盐。  此外,MARLENI等在研究水资源管理政策对排水管网的影响时也提出,在普遍实施雨水收集利用的住宅区,管道中的污水含有较多的金属离子,一定程度上也减轻了H2S造成的管道腐蚀现象。硝酸盐  硝酸盐能够抑制SRB的生长、降低H2S浓度,在一定程度上防止管道腐蚀。 研究人员在长达61 km的重力流管道中投加硝酸盐,当NO3?浓度达5 mg·L?1时,即可抑制硫化物的产生。早期的研究对其抑制机理有多种解释,包括硝酸盐提高了生物膜的氧化还原电位、副产物(如亚硝酸盐、一氧化氮)对SRB的毒性、SRB与硝酸盐还原菌(nitrate-reducing bacteria, NRB)竞争有机电子供体、反硝化作用提高液相pH、SRB在缺氧条件下优先将硝酸盐还原成氨氮等。近年来,研究发现,硝酸盐可促进产生自养反硝化过程,化能自养菌NR-SOB(nitrate-reducing sulfide-oxidizing bacteria,SRB和MA的调控因素及方法  影响SRB和MA代谢活性和底物竞争能力的主要环境因素包括pH、溶解氧、水力条件、底物浓度、抑制剂等,实际工程中往往利用这些影响因素对H2S、CH4的产生及排放进行控制(见表5)。  然而,由于SRB和MA在管道内特殊微环境下的竞争关系趋于复杂化,能够共存并分别进行各自的产气反应,因此,有必要总结各管道废气控制技术对SRB、MA的不同抑制效果,从而为城市排水管网运行维护提供理论支撑。

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