英语原文共 20 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
外文翻译
全面环境科学
厌氧/好氧持续时间对脱氮和微生物的影响社区同时进行部分硝化和反硝化低盐度下的系统
强调
bull;达到高氮去除率A / Ae小时比率为1 / 5.5,1.5 / 5和2 /4.5。
bull;增加无氧时间会影响bac-社区结构和组合sition。
bull;类似的细菌成分是用于S-污泥和生物膜样品。
bull;Candidatus_Competibacter发挥了重要作用在An / Ae模式中反硝化的作用。
文章信息
文章历史：
2018年6月17日收到
于2018年9月13日收到修订后的表格
2018年9月14日接受
2018年9月18日在线提供
编辑：Paola Verlicchi
关键词：
无氧/有氧持续时间
SPND
高通量测序
微生物群落
低盐度
摘要
在这项研究中，同时进行部分硝化和反硝化（SPND）过程的研究用含1.2％盐度的合成废水喂养的顺序分批生物膜反应器（HSBBR）。不同的anaer-选择了obic / aerobic（An / Ae）持续时间来评估污染物的去除性能反应器中微生物群落的演替。有机物去除效率最高的是An / Ae小时比率为0 / 6.5，平均化学需氧量（COD）去除率为89.6％稳定状态。类似地在An / Ae小时比为1 / 5.5,1.5 / 5和1时，实现了高的氮去除效率2 / 4.5，平均总氮去除率超过92％。这相比增加了10％以上到An / Ae小时比为0 / 6.5的模式。高通量测序分析显示，增加了An / Ae小时比率改变了HSBBR中社区结构的特征。 Azoarcus是当悬浮污泥（S-污泥）和生物膜中的An / Ae小时比为0 / 6.5时，最主要的是属而Candidatus_Competibacter是An / Ae小时比率为2 / 4.5和3 / 3.5时最丰富的属。亚硝化单胞菌是本研究中唯一检测到的氨氧化细菌（AOB）。 Nitrospira，一种亚硝酸盐氧化细菌（NOB），改变对盐度敏感An / Ae模式;这仅在S-中检测到污泥样品处于完全有氧模式，低百分比为0.1％。 S-污泥和生物膜样品共享一个sim-细菌组成。该研究表明，有效的氮和碳去除可能是通过混合S-污泥和生物膜反应器中的共生官能团通过SPND过程实现。
copy;2018 Elsevier B.V.保留所有权利。
- 简介
同步硝化 - 从废水中去除氮反硝化（SND）被认为是一种有效且具有成本效益的替代传统的氮去除过程。在SND期间，硝化和反硝化在一个反应器中同时发生在相同的操作条件下。SND过程可以简化操作程序，减少氧气需求和能源消耗sumption（Zhang et al。，2015）。 SND通过亚硝酸盐，或同时部分（或快捷方式）硝化和反硝化（SPND或SSND），要求氧气少，比SND消耗更少的能源和碳资源通过硝酸盐。在SPND系统中，硝化的第一步（氧化诱导氨转化为亚硝酸盐，但第二步（氧化亚硝酸盐）硝酸盐被有效抑制，并进行反硝化使用亚硝酸盐（Yoo等，1999）。 SPND进程已经存在在序批式反应器（SBR）中实现（She et al。，2016; Yoo等，1999; Zheng等，2010），序批式生物膜反应器（Zhang et al。，2009）和膜生物反应器（Hong et al，2013）迄今，已经进行了一些研究来确定控制SPND去除氮的参数。这些参数包括
温度（Zhang et al。，2009），溶解氧（DO）水平（Yooet al。，1999），salinity（Wang et al。，2017a）和carbon source（Wangetal。，2017b）。盐度是实现SPND为亚硝酸盐的关键因素之一惰性细菌（NOB）对盐的敏感性比对氨氧的敏感度高细菌（AOB）（Liu et al。，2008; Mosquera-Corral et al。，2005;Wang等，2017c）。据报道，低盐度的9.0克NaClL-1可以抑制NOB活性，同时增强AOB活性（She等，2016; Zhang et al，2010）。实现了稳定的部分硝化在盐浓度下的序批式生物膜反应器（SBBR）中逐渐增加到6.5克NaCl L-1（She et al。，2016; Zhang等人，2010）。关于SPND过程与盐度有关的研究很少已经完成了。王等人（2017a）建立了同步硝化 - SBBR中的阳离子，反硝化和有机物去除过程处理盐渍芥菜块茎废水。结果显示为盐度增加，NOB被显着抑制，部分硝化和去硝化（PND）过程逐渐促进氮的去除。它观察到不同碳源对bial社区微观有很大影响，并导致不同的氮去除机制SPND工艺处理含盐废水（Wang等，2017b）。所以到目前为止，大多数研究都集中在建立SPND过程，而不是盐水条件如何影响运行条件 - 使用SPND工艺处理含盐废水。关于没有不同操作的影响已经进行了研究氮气再生模式，特别是厌氧/好氧持续时间moval和SPND过程中的微生物群落处于低水平盐度。SND系统采用的共同运作策略 - 包括完全有氧模式和厌氧 - 好氧（或缺氧 - 好氧）模式。前者通过仅在反应中应用曝气来实现阶段，后者通过引入预厌氧（或预先）来实现在曝气阶段之前的缺氧阶段（Zhang et al。，2015）。在里面在厌氧前阶段，进水中的有机物可以重新降解和降解以下好氧阶段的需氧量duced。而且，反硝化作用产生碱性条件在缺氧前阶段有利于随后的有氧硝化 - 阳离子（Hu et al。，2011）。一些研究表明，缺氧模式具有比完全需氧更高的反硝化能力和有氧/缺氧模式（Ersan和Erguder，2013; Wan等，2009）。此外，据报道，总氮去除率和SND效率 - 缺氧/好氧模式下的比例增加了17.8％和10.1％完全有氧模式（Zhang et al。，2015）。在交替的缺氧/好氧SBR，实现了最高的总氮去除率缺氧/好氧小时比为2/4，虽然氨去除随着缺氧/好氧时间比的增加，呈下降趋势（Hu等，2011）。
生物氮中的硝化和反硝化效率去除反应堆的多样性和分布密切相关微生物群落。高通量测序技术有已成功用作评估的分子技术活动中微生物群落的多样性，结构和功能参与污泥和生物膜，并确定微生物的动态对环境变化的反应（Tang et al。，2018; Zhang等人，2017）。张等人。 （2018）利用Illumina MiSeq测序在连续流动反应器操作中分析微生物群落在厌氧/好氧/缺氧过程中。他们透露了预先优势菌是Rhodocyclaceae，Saprospiraceae和Comamonadaceae在家庭层面上，这些共同促成
去除系统中的氮。在另一项研究中，高通量测序用于分析社区的动态功能性微生物（AOB，NOB和厌氧氨氧化细菌）在条件下CANON系统中盐度升高（Wang et al。，2017c）。然而怎么样，高通量测序技术尚未应用在SPND过程中探索交替的厌氧/好氧栖息地用于处理低盐度的废水。间隙曝气是操作的反应器的典型特征一种序列分批模式，可以导致交替需氧/厌氧两个条件。交替的有氧/厌氧条件是有益的用于SND或SPND进程。 SPND过程已经实现了间歇曝气移动床膜生物反应器，其中研究了硝化作用的特征（Yang和Yang，2011）。在另一项研究中，间歇通气用于实现SPND
人工湿地的过程（Hou et al。，2017）。 SBR和SBBR有由于其优点，已被用作典型的SND或SPND情况间隙通气。近年来，杂交测序批生物薄膜反应堆（HSBBR）引起了人们的兴趣，因为它可以有效地重新基于S-污泥和生物膜的相互作用，通过SND移动氮在反应堆中（Lo et al。，2010）。在这项研究中，一个已经开发的HSBBR-在低盐度条件下通过SPND工艺操作具有不同的An / Ae小时比率。 16S rRNA基因高通量se-淬火技术用于表征动态演化微生物群落的种群和结构作为 - SPND系统的有氧持续时间增加。这个的主要目标研究的目的是：（1）确定硝基的适当的An / Ae小时比
在SPND过程中去除基因，（2）揭示微生物的变化HSBBR中的S-污泥和生物膜作为厌氧菌群落在低盐度下持续时间增加，（3）识别敏感性除氮需要增加的功能性微生物反应器中的厌氧持续时间，以及（4）探讨其可行性使用SPND系统处理盐水废水和控制策略从微生物生态学的角度来看。
2。材料和方法
2.1。 反应器和实验方法
这个实验是在HSBBR中进行的，通过增加盐度从0.0％到1.2％进行操作155天建立稳定的SPND流程。反应器的直径19厘米，高33厘米，工作体积7.0升（图1）。二软组合载体（由聚乙烯醇缩甲醛纤维和聚乙烯纤维制成）将聚丙烯箍连接到绳子上并悬挂在反应器中。每个载体的直径为14厘米，比表面积HSBBR在不同的An / Ae时间比下操作，反应时间在在以下时期循环保持不变，而厌氧反应阶段的持续时间增加。实验是分为七个具有不同An / Ae时间比的时期，如下所列表1.使用时间控制设备实现自动操作。在进料过程中将3.5L废水量加入反应器中在此过程中抽出了相和相似体积的污水倾析阶段，导致水力停留时间（HRT）为16小时。在一段时间内取得稳定的表现后，An / Ae通过增加无氧期来改变时间比率。一个稳定的形成的标志是近乎恒定的COD和TN去除效率 - 偏差小于5％的cies。在不同的时期，它花了不同时间反应器中的微生物适应增加厌氧时间和反应器达到稳态，所以七个时期以不同的日子运作。厌氧阶段在没有通气的搅拌条件下进行。在航空 - 双相空气由压缩机（360 mL / min）连接位于反应器底部的多孔扩散器。厌氧阶段总是在好氧阶段之前。在整个实验过程中，使用恒温器将温度保持在25plusmn;2℃加热器放在HSBBR中。 反应堆用合成废物喂养 - 模拟低盐度生活污水的水。合作含有约400 mg COD / L和40 mg NH -N /的废水L，类似于青岛污水处理厂的进水，在本研究之前进行了调查。 的组成废水如下（每升）：0.8克NaAc，0.15克NH4Cl，0.05克K2HPO4和12克海水晶体（相当于1.2％盐水 -
两者均）。 海水晶体的主要成分是（每10克）：5.3克Cl-，3.3g Na ，0.62g SO 4 - ，0.3g Mg 2 ，0.1g K 和0.09g Ca 2 。该合成废水的pH值为7.65-7.95。
混合液挥发性悬浮固体（MLVSS），MLVSS / MLSS将反应器中的MLSS浓度保持在约2000mg / L。该实验的污泥停留时间（SRT）约为96天。
2.2。 分析方法
每次收集HSBBR的进水和出水样品两天来研究COD的去除效率，铵氢（NH -N）和总氮（TN）。另外，液体样品在操作期间每15分钟或30分钟从反应器中取出循环评估COD，NH -N，亚硝酸盐氮的循环特征（NO--N），硝态氮（NO - N）和TN稳定性能以每个An / Ae小时比获得。同时，DO的变化记录和pH。 COD（重铬酸钾法），NH -N，NO - N和NO3 - N浓度分析样品对水和废水的监测和分析方法（第四版）中国。 TN由NH -N的总和计算，
NO2 - N和NO3 - N.通过pH探针测定pH和DO水平PHB-4，中国）和DO探测器（Oxi 330i，WTW，德国），分别通过计算厌氧或好氧阶段的SND效率式。 （1）。该公式通常用于计算SND效率（Zhang etal。，2015; Ding etal。，2017; Ma et al。，2017）。ESND = [1-（NO-e-NO-j）/（NHl-NH e）}times;100％（1）ESND是SND效率的地方; NOx，e-（N mg / L）是亚硝酸盐中的氮在厌氧或好氧阶段结束时的硝酸盐和硝酸盐; NOx， - （N mg / L）在厌氧或好氧开始时是亚硝酸盐和硝酸盐中的氮相; NH4 （N mg / L）在开始时是铵态氮 - 好氧或好氧阶段; NH4 （N mg / L）是铵态氮厌氧或好氧阶段结束。在上面的公式中，微生物生长的氮损失不是由于微生物除去了少量的氮，因此侧重了在反应阶段吸收。 根据报道的方法由Ge等人。（2010），通过生物质去除氮的量在这项研究中计算了同化过程。 结果显示同化的氮量仅占约在循环中除去的总氮的0.56-0.62％。 因此，氮假设微生物生长的损失可以忽略不计HSBBR循环，类似于先前研究中的情况（Third等，2003）。
2.3微生物群落分析
揭示微生物群落及其在前期的演替同时收集沉积物，S-污泥和生物膜样品来自反应堆的第1,5和7期末，对应于An /Ae小时比分别为0 / 6.5,2 / 4.5和3 / 3.5。根据ni-氢转化和运行模式，第1,5和7期是作为三个具有较差脱
剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
资料编号：[436593]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word
以上是毕业论文外文翻译，课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
