论文部分内容阅读
石油化工、制药、食品等行业的快速发展产生了大量高盐的含硫含氮有机废水,此类废水不仅具有硫氮污染的双重危害,还具有高盐度,如不处理直接排放将会对环境产生极大危害。近年来新兴的反硝化脱硫工艺,能够在一个反应器内实现废水中碳、硫、氮污染物的同步去除,具有工艺简单、运行操作低成本、无二次污染,且可回收单质硫等优点,在含硫含氮废水处理领域具有良好的应用前景。然而,目前关于反硝化脱硫工艺处理高盐含硫含氮废水的效果却鲜有报道。基于此,本研究采用UASB反应器,考察了盐分(NaCl)对反硝化脱硫工艺的影响,并分析了实验过程中污泥指标的变化,在此基础上采用高通量测序技术分析了不同盐分条件下微生物的组成和群落特征,进一步从微生物角度初步揭示了NaCl对反硝化脱硫工艺影响的机理,研究结果为高盐、含硫含氮有机废水的处理提供理论和技术参考。在水力停留时间(HRT)为5h,反应器运行温度为30oC,NaCl投加量在2-35g/L时,NaCl对反硝化脱硫工艺运行效果影响不大。整个实验过程中S2-去除率达100%,去除的硫化物除少部分转化为硫酸根、硫代硫酸根以外,大部分都转化为单质硫,单质硫转化率在60%以上;硝酸盐去除率达92%以上;乙酸盐去除率达70%。说明反硝化脱硫工艺能够适应高NaCl浓度废水处理环境,有望实现高盐废水的硫氮同步去除。实验过程中发现反应器内部有颗粒污泥形成,说明NaCl的投加能够促进反硝化脱硫污泥的颗粒化。实验结束后测得所形成的颗粒污泥的粒径介于0.2mm-4mm,SEM分析颗粒污泥内微生物以短杆菌为主,研究结果为反硝化脱硫污泥快速颗粒化提供了技术参考。采用高通量技术分析不同NaCl浓度条件下反硝化脱硫污泥的微生物组成及群落结构,发现在NaCl浓度为2-35g/L时,主要的自养反硝化微生物有Piscinibacter、Arenimonas、Azoarcus,主要的异养反硝化微生物有Thauera、Xanthomonadales、Chitinophagaceae、Thermomonas、Anaerobacillus、Solibacillus,且随着NaCl浓度由2g/L增加到35g/L时,异养反硝化微生物所占比例由86.88%下降至25.30%,而自养反硝化微生物所占比例由13.12%增加到74.70%。