鉻對活性污泥系統(tǒng)性能及其微生物群落的影響.pdf

1、鉻有著廣泛的應(yīng)用，通常用于冶金、金屬陶瓷、電鍍、不銹鋼的生產(chǎn)等。這些行業(yè)所排出的含鉻廢水可能會進入城市管網(wǎng)系統(tǒng)并最終進入污水處理廠中，從而影響污水處理廠的性能并引起微生物群落的變化。本論文主要討論了Cr(Ⅵ)和納米鉻對活性污泥系統(tǒng)性能及微生物群落結(jié)構(gòu)的影響。
　　首先，本論文研究了Cr(Ⅵ)沖擊負荷在2.5，6和25mg/L對好氧活性污泥反應(yīng)器的性能和細菌群落結(jié)構(gòu)的急性影響。結(jié)果表明，八天的Cr(Ⅵ)毒性使所有反應(yīng)器中COD和氨氮

2、的去除率明顯降低。此外，Cr(Ⅵ)濃度越高，對整個活性污泥系統(tǒng)性能的影響越嚴重。氨氮的去除率效果受到了很大的影響，并且硝化作用難以恢復(fù)。在2.5，6和25mg Cr(Ⅵ)/L時，比好氧速率(SOUR)值分別下降73％，68％和31％。SOUR數(shù)據(jù)顯示，在Cr(Ⅵ)濃度較低時，細菌的整個呼吸活性也受到很大影響。在試驗結(jié)束時屬的相對豐度變化表明細菌群落結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著變化。與初始階段相比，Proteobacteria，Acidobacteri

3、a和Planctomycetes門在末期顯著減少。Ferruginibacter，Coxiella和Rhodanobacter屬明顯減少。雖然活性污泥的性能最終可以恢復(fù)，但根據(jù)SOUR的數(shù)據(jù)顯示，細菌的整個呼吸活性仍然處于較低水平。
　　其次，本論文研究了反硝化反應(yīng)器中Cr(Ⅵ)對活性污泥系統(tǒng)反硝化過程的影響。在進水Cr(Ⅵ)投加量2.5mg/L條件下，活性污泥反硝化過程中COD和硝酸鹽氮的去除率受到的影響較小，而在10.0mg/

4、L條件下受到的影響較大，COD和硝酸鹽氮的去除率分別從最初的97.1％和99.0％降至70.6％和24.7％。在停止投加Cr(Ⅵ)后的恢復(fù)期內(nèi)，反硝化系統(tǒng)可以逐漸恢復(fù)對COD和硝酸鹽氮的去除，亞硝酸鹽氮仍會有積累，但隨著時間的延長可恢復(fù)至初始狀態(tài)。因此，硝酸鹽氮還原為亞硝酸鹽氮的過程比亞硝酸鹽氮的還原過程更易受到Cr(Ⅵ)的影響。
　　最后，本論文研究了納米鉻對活性污泥系統(tǒng)的長期影響。結(jié)果表明當(dāng)活性污泥SBR系統(tǒng)受到納米鉻影響后，

5、COD和氨氮的去除沒有受到明顯的影響，總磷去除率顯著升高，反硝化效果提升。一在受到納米鉻影響后，活性污泥SBR系統(tǒng)中微生物群落多樣性及結(jié)構(gòu)受到顯著的影響。納米鉻在活性污泥SBR系統(tǒng)中有利于脫氮除磷微生物的生長，且不利于聚糖菌的生長。通過宏基因組分析和宏轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn)Candidatus Accumulibacter、Thauera、Azoarcus屬的相對豐度及ppx基因、ppk基因的量及轉(zhuǎn)錄量均顯著升高，Candidatus Comp