- 污水硫自養(yǎng)反硝化技術(shù)研究進展
- Research progress of sulfur autotrophic denitrification in wastewater
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- 高舒嘉, 邵軍榮, 成宇, 朱宗強, 胡承志
- 土木與環(huán)境工程學(xué)報 2024年46卷第2期 頁碼:227-235
- DOI:10.11835/j.issn.2096-6717.2023.026 中圖分類號:X703.1
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紙質(zhì)出版日期:2024-04-25,
收稿日期:2022-12-05
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硫自養(yǎng)反硝化(SAD)技術(shù)的研究進展,包括其原理、優(yōu)點和應(yīng)用前景。SAD工藝通過活性污泥中的SAD菌,利用硫化物作為電子供體,將硝酸鹽還原為N2,具有污泥產(chǎn)量低、無須添加有機碳源等優(yōu)點,克服了傳統(tǒng)異養(yǎng)反硝化的缺點,具有廣闊的應(yīng)用前景。此外,該章節(jié)還簡述了不同種類SAD填料的研究進展,并回顧和總結(jié)了SAD及SAD水處理集成工藝技術(shù)的研究。最后,展望了該技術(shù)未來發(fā)展方向。
1 SAD填料
污水硫自養(yǎng)反硝化技術(shù)的電子供體,包括單質(zhì)硫與硫化物填料和復(fù)合硫源填料,以及它們在SAD技術(shù)中的應(yīng)用和效果。重點討論了單質(zhì)硫填料的粒徑對反硝化效率的影響,以及復(fù)合硫源填料對SAD效率的提升,同時強調(diào)了填料比表面積對微生物附著生長和反硝化速率的影響。還討論了不同類型填料在生活污水處理中的應(yīng)用和效果,以及如何優(yōu)化SAD的運行效率。
2 SAD生物反應(yīng)器
SAD填料的形式在SAD生物反應(yīng)器中的應(yīng)用。其中,填充床反應(yīng)器適用于機械強度弱、密度大、不易堵塞的填料,而流化床反應(yīng)器對填料要求較高,需要使用密度低且有一定機械強度的懸浮填料。重點討論了復(fù)合硫源填料SAD填充床反應(yīng)器和厭氧連續(xù)流流化床膜生物反應(yīng)器中使用的S0顆粒填料和Fe0顆粒填料的應(yīng)用效果。此外,還探究了填料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和不同的電子供體對反應(yīng)器的脫氮效果的影響,并討論了諸多因素對脫氮的影響。
3 SAD水處理集成工藝
SAD水處理集成工藝的優(yōu)點,并介紹了SAD-電化學(xué)工藝、SAD-異養(yǎng)反硝化(HD)耦合脫氮和SAD-厭氧氨氧化耦合工藝等三種耦合工藝方式。重點討論了SAD與Anammox耦合的有效性,以及SAD與PNA工藝的耦合對減少副產(chǎn)物生成和提高脫氮效率的作用。同時,也指出了這些耦合工藝的優(yōu)勢和潛在的優(yōu)點,如穩(wěn)定、運行成本低、脫氮效率高等。
4 硫自養(yǎng)反硝化微生物
硫自養(yǎng)反硝化微生物的代謝功能、種類、生長條件及其生理特性,特別關(guān)注了硫氧化細(xì)菌在SAD過程中的作用,及其受到環(huán)境因素影響的變化。重點提到了Thiobacillus和Sulfurimonas這兩種硫自養(yǎng)反硝化細(xì)菌,以及它們在電子受體不同、水中有機碳含量和電子供體濃度等環(huán)境因素影響下的相對豐度變化。此外,還討論了SAD過程中其他重要微生物如異養(yǎng)硝酸鹽還原菌和優(yōu)勢菌門、屬的分布情況。
5 結(jié)論與展望
該章節(jié)的論文章節(jié)重點內(nèi)容是介紹了污水硫自養(yǎng)反硝化技術(shù)的進展和存在的限制,提出了開發(fā)適應(yīng)低溫的SAD技術(shù)、提高硫自養(yǎng)反應(yīng)器的處理負(fù)荷以及SAD工藝的創(chuàng)新與應(yīng)用三個未來可能成為SAD研究重點的方面。其中也指出了應(yīng)用高效生物硫載體材料等其他提高SAD反應(yīng)器處理負(fù)荷的思路還需要更多的研究驗證。
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