盐度、酸度对硫酸盐还原效率影响的研究

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本文针对含盐废水和酸性废水的难生化处理性,为减少菌种驯化时间以便降低处理时间和费用,通过厌氧生物处理法研究了在相对较短时间内盐浓度与pH值对硫酸盐还原菌(SRB)处理硫酸盐废水的影响效果。实验过程分别研究了硫酸盐还原率和COD去除率的变化情况,并利用实时定量PCR(qRT-PCR)的分子生物学手段对硫酸盐还原菌在厌氧反应器中数量的变化进行探讨,为经济有效处理酸性废水及含盐废水等提供参考与进一步的研究思路。  实验主要结论如下:  (1)钠盐是硫酸盐还原菌、产甲烷菌等厌氧菌生长所亦需的营养物质,适当浓度能促进微生物生长,提高反应系统硫酸盐还原率和有机物去除率。当NaCl浓度由0gL-1升至4gL-1时,硫酸盐还原率与有机物去除率分别由20%、40%升高至80%、70%以上。  (2) NaCl浓度高于10 g L-1时,废水中各厌氧菌生长受抑制,但在NaCl浓度高达50 g L-1时,硫酸盐还原率仍有60%左右,可见硫酸盐还原菌能在高盐环境下生存繁殖。当反应器进水NaCl浓度高达50 g L-1时,硫酸盐还原率仍能达到60%左右,而有机物去除率却不到30%甚至更低。由此可见,硫酸盐还原菌耐受性高于产甲烷菌等其他厌氧菌,另外,也说明了在本实验的厌氧反应体系中硫酸盐还原菌对有机物的去除作用占少部分,实验体系培养的微生物菌种中硫酸盐还原菌在各厌氧菌中比例很小。  (3)溶液中COD/SO42-比的变化对系统各污染物去除影响较小。当废水COD/SO42-比从10减至5时,整个系统硫酸盐还原率升高约6%,而COD去除率则整体下降了约7%,由此可见,硫酸盐浓度的增加有利于SRB的竞争,而不利于产甲烷菌的生长。  (4)废水pH值对微生物影响较大。中性条件下,反应系统内微生物生长旺盛,pH值降低,硫酸盐还原率和COD去除率逐渐下降,但在其他条件适宜的情况下,进水pH低于4时,反应过程中系统pH仍能保持在微酸条件,没有发生进一步酸败的现象,硫酸盐去除率能达到60%左右,可见硫酸盐还原菌还原硫酸盐过程中产生的碱能有效缓冲体系内的酸度,硫酸盐还原菌有很强的适应pH变化的能力。  (5) qRT-PCR表明了系统中硫酸盐还原菌随着环境的变化情况与化学指标变化相一致,且在NaCl浓度为4gL-1时数量最多。结果显示该厌氧反应体系中硫酸盐还原菌只占了很小部分,与上述结果相一致,若经过进一步驯化富集SRB,则能使反应器的硫酸盐去除率增加。
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