噻虫嗪对活性污泥颗粒化影响的数学模型

文章在活性污泥1号模型（ASM1）的基础上加入抑制动力学模型,建立活性污泥颗粒化过程数学模型,模拟噻虫嗪（thiamethoxam,TMX）抑制和非抑制2种条件下,序批式反应器（sequencing batch reactor,SBR）中颗粒的生长及有机底物的去除、微生物总量的生长、TMX和溶解氧（dissolved oxygen,DO）在颗粒内部分布趋势以及自养菌、异养菌和TMX降解菌颗粒内部的空间分布。结果表明,TMX对自养菌和异养菌产生非竞争性抑制,同时对TMX降解菌产生底物抑制。DO对好氧颗粒内的微生物种群空间分布具有重要影响,DO在颗粒内部的传质深度为200~600μm,所以基于氧气生长的自养菌和TMX降解菌在颗粒外层分布较多。不添加TMX时,异养菌均匀分布于整个颗粒;而添加TMX时,由于对异养菌的生长造成非竞争性抑制,故其空间分布变为内部多外层少。

微生物电合成系统还原二氧化碳产甲烷的电势依赖性

二氧化碳(CO_2)资源化利用是近年来的一个研究热点,利用生物电化学系统还原CO_2生产能源物质是一种新兴技术.在微生物电合成系统(MES)中利用混合微生物富集阴极功能微生物,评估阴极电势对其还原CO_2产甲烷的影响.当阴极电势从-0.70 V降低到-0.90 V vs Ag/Ag Cl时,MES产甲烷的量和速率都在增加,最大的产甲烷量和速率分别达到了0.265 mol/m^2和0.025 mmol/h.与此同时,MES的电流密度从0.002 A/m^2增加到0.18 A/m^2,阴极产甲烷的库伦效率在49%和90%之间.当阴极电势更负时,MES阴极几乎不产甲烷.扫描电镜分析(SEM)表明,有多种不同形态的微生物吸附在阴极碳毡上,它们的形态主要呈杆状和球状.16S r DNA测序分析表明Methanobacterium是MES阴极生物膜上优势的产甲烷菌.本研究表明,微生物电合成系统还原CO_2产甲烷的阴极电势必须控制在适当的范围内,才能高效地还原CO_2产甲烷.