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硫酸盐废水的处理一直是个难题,由于厌氧生物处理所产生的硫化物,尤其是H<,2>S会直接或间接地抑制甚至毒害厌氧菌群,常常导致厌氧反应器处理效果低下,甚至整个生化处理系统的失败。这些问题,引起了国内外研究者的广泛关注。
本研究采用定时间歇鼓入空气的方法营造好氧厌氧交替环境,既消除了硫化物抑制问题,又使硫酸盐还原菌(SRB)与其它厌氧及好氧菌群协同作用,快速高效降解有机物。
两年的运行实况表明:间歇好氧工艺在较高pH值条件下运行良好;温度适应范围广,20~30℃范围内,系统十天即可启动,COD去除率在80%左右,低温至6℃系统启动较慢,但启动后仍然具有较好的处理效果,COD去除率在70%以上:在COD/SO<,4><2->从1.0减小到0.15,即进水COD为1500mg/L情况下,SO<,4><2->浓度从1500mg/L逐渐增加到10000mg/L适当调整曝气时间,仍能确保系统有良好的去除有机物的能力和长期的稳定性;控制进水COD在1500~5000mg/L,SOO<,4><2->浓度在250~2000mg/L,当COD/SO<,4><2->≥1.5时,硫酸根的去除率均在99%以上,而且分析污泥中硫的各种存在形态,单质硫所占比例高达86%,随曝气时间不同,各种形态的硫所占比例有所差别。长期的运行工况表明间歇好氧工艺处理硫酸盐废水,氧气利用效率高、运行稳定、应用范围广、处理效果良好、能耗低,污泥负荷高达0.75(1(gCOD/(kgMINSS.d),容积负荷2~2.24kgCOD/(m<3>.d)。
工艺运行的同时,采集污泥样品,采用分子生物学的方法提取各污泥样品中总基因组DNA,然后应用基于16S rDNA的PCR-DGGE技术对含硫酸根废水生物处理系统的微生物多样性进行研究。各污泥样品通过基因组:DNA的提取,PCR扩增以及DGGE电泳分析后,DGGE图谱聚类分析表明间歇好氧工艺中不同驯化条件下微生物群落中大部分细菌种类基本相似,优势条带有所不同。微生物群落与同等条件下处理不含硫酸根废水的活性污泥微生物群落之间有明显的差异,处理含硫酸根废水的污泥中菌种多样性更为丰富。测序表明,驯化污泥中的存在两种硫酸盐还原菌(hDesulfobu。Ibuspropionicus),大多数优势菌株源于不同的污染环境,具有重要污染物降解菌株的生态功能。