单质硫冲击对含硫废水中硫细菌与聚糖菌竞争关系的影响

聚糖菌的富集会与硫循环耦合反硝化除磷系统(denitrifying sulfur conversion-associated enhanced biological phosphorous removal,DS-EBPR)内功能种群微生物——硫细菌发生竞争,从而导致除磷效果波动。因此,首先对母反应器中微生物进行了长期驯化,然后通过向批次实验小反应器中投加单质硫,研究单质硫短期冲击对含硫废水中硫细菌与聚糖菌竞争关系的影响。结果表明,经过长期驯化,在母反应器中发现了硫细菌与聚糖菌共存的现象;而短期冲击实验结果表明,在单个周期反应过程中,虽然单质硫的投加对微生物内源物质(聚羟基脂肪酸酯、糖原)转化量、氮磷去除效果影响不大,但其可以提高硫细菌的活性,增加硫转化量,使得硫细菌在与聚糖菌的竞争中取得优势地位。

硫代硫酸盐投加对含硫废水中硫细菌与聚糖菌竞争的短期影响

硫循环协同反硝化生物除磷工艺的主要功能菌群——硫细菌(包括硫酸盐还原菌和硫氧化菌)易受聚糖菌竞争而导致除磷效果波动。硫代硫酸盐具有较高的生物可利用性,在含硫废水处理中应用广泛。为探究硫代硫酸盐对硫细菌与聚糖菌竞争的短期影响,向已富集硫细菌与聚糖菌的系统中投加不同浓度的硫代硫酸盐[20(R1)、50(R2)和80 mg/L(R3)(以S计)],监测反应器内关键离子和细菌胞内聚合物变化。结果表明:当硫代硫酸盐投加量从20增加到50 mg/L时,反应器缺氧阶段硫酸盐生成量和聚硫降解量分别提高了25%和11%,聚羟基脂肪酸脂(PHA)降解量、糖原生成量相应分别减少了1.60,0.94 mmol/g;而投加量进一步增加到80 mg S/L时,R3较R2聚硫降解量下降了37%,PHA降解量和糖原生成量分别增加了1.08,0.12 mmol C/g VSS。结果表明,投加适量的硫代硫酸盐(50 mg S/L)时,硫氧化菌在与聚糖菌竞争电子供体时会优先利用硫代硫酸盐,有利于提高硫氧化菌的竞争优势。同时,缺氧阶段化学反应动力学结果表明,硫代硫酸盐投加可以提高硫细菌的硫酸盐生成和反硝化速率,从而促进硫细菌的活性。虽然硫代硫酸盐投加可以使反应器保持较好的脱氮效果,但对磷去除效能提升并不明显。