正渗透膜生物反应器运行过程中溶质反渗对微生物群落的影响

以氯化钠为驱动溶质,采用正渗透膜生物反应器(forward osmosis membrane bioreactor,FOMBR)处理生活污水,考察其在运行过程中溶质反渗对系统内微生物群落造成的影响。稳定运行状态下的第7、14、20天的混合液污泥样品分别称为A1、A2、A3,并对微生物群落物种丰度、群落结构、聚类等进行了分析。结果表明:正渗透膜生物反应器运行20 d内水通量从9.5 L/(m^2·h)下降到8.17 L/(m^2·h),反向盐通量从29.52 g/(m^2·h)增加到35.06 g/(m^2·h)。整个运行过程中溶质反渗对微生物群落结构的变化有着一定的影响,3个样品共产生1496个OTUs,各样品间共享的OTUs不尽相同;溶质反渗对3种样品的微生物群落多样性、菌群丰度等影响较小。PCA分析中A2和A3两个样品距离更近,组成更相似,热图聚类分析再次验证A2与A3相似性更高;3个样品斜率较小且非常接近,并且A1和A3两个样品所含物种的丰富程度和均匀程度几乎一样;3个样品的活性污泥群落结构在门、纲、目分类水平上均具有较高的多样性,各分类水平上的菌群丰度存在一定的差异。

环境因素变化下城市黑臭水体中硫元素的释放特性

河道黑臭化问题在城市生态文明建设中已成为最为棘手的环境问题,硫元素作为水环境界面一类氧化还原敏感性元素,其在水环境致黑致臭方面有着特殊的贡献。在河道中硫元素的含量和形态随季节变化很大,因此外在环境因素对其影响较大。利用室内模拟实验,探究不同外在环境因素(温度、溶解氧和扰动强度)变化下,硫元素在沉积物-水界面上的迁移过程。结果表明:四种硫元素形态释放规律基本呈现先升高再趋于稳定的变化趋势,释放速率表现为:亚硫酸根离子(SO32-)>硫离子(S2-)>硫酸根离子(SO42-)>硫代硫酸根离子(S2O32-);在扰动条件下,对水体中SO32-变化较大,其在第7天达到释放峰值,浓度为42.50 mg/L;在溶解氧实验下,氧含量越高会加速硫元素之间的转化,同时也促进SO32-的转化;在温度条件下,温度更高会加快生物的活性,促进硫元素最终向SO42-的转化过程,其平衡浓度为40.00 mg/L。

基于2种材质FO膜对OMBR运行特性影响的研究

通过水通量、反渗盐通量、污染物去除率考察了2种正渗透膜对OMBR运行特性的影响,并对膜污染特性进行了研究。结果表明,水通道蛋白(AQP)膜和醋酸纤维素(CTA)膜平均水通量分别为8.90、4.96 L/(m2·h),平均反渗盐通量分别为13.06、6.36 g/(m2·h)。CTA膜组氨氮、总氮和总磷的平均去除率分别为98.8%、94.1%和98.9%。AQP膜和CTA膜膜面污染中,C、O原子数占比分别为47.19%、35.13%和66.71%、24.38%。AQP膜污染蛋白质和多糖含量均高于CTA膜,平均荧光强度分别为72.98和79.49。