自养反硝化和异养反硝化联合工艺的微氧强化脱硫机制研究

基本信息
批准号:51308147
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:陈川
学科分类:
依托单位:哈尔滨工业大学
批准年份:2013
结题年份:2016
起止时间:2014-01-01 - 2016-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:徐熙俊,远野,郭鸿亮,刘丽红,黄聪,谭文博
关键词:
反硝化脱硫功能蛋白表达群落动态硫化物抑制微氧强化
结项摘要

This project aims at overcoming the bottleneck of sulfide inhibition encountered by the autotrophic and heterotrophic denitrifying sulfide removal (A&H-DSR)for its application.With respect to the micro-aerobic enhancement for the sulfide removal, the macro-opeational parameter control and the micro-compositions in the interior of granules were combined to certify the correlations between the micro-aerobic conditions and micro-aerobic enhancing regulations. On the another hand, based on the analysis of the cooperating mechanisms between autotrophs and heterotrophs, dynamic varations of microial commnutities, and expression of functional genes in the granules for the operation under anaerobic contidition and micro-aerobic conditions, the scientific mechanism was realized to understand for the enhancing sulfide removal under micro-aerobic conditions.Futhermore,the biochemical enzymatic reacting mechanism for sulfide removal was creatively analyzed with the purification of sulfide oxidizing bacterias (SOB).Also, with the granules as carriers for the immobilization of SOB, the novel way for the stable long-term high performance of process under high toxic sulfide concentrations will be proposed, thus presenting the theoretical basis and technical certification for the application for the A&H-DSR process.

自养-异养联合反硝化工艺基于自养反硝化和异养反硝化两大菌群的协同代谢,实现硫化物、硝酸盐和有机碳的高效同步去除,同时将硫化物最大化转化为单质硫实现硫资源的有价回收。本项目立足于该工艺面临的高浓度有毒硫化物抑制工艺稳定运行的技术瓶颈,围绕着微氧环境(DO<0.5mg/L)可有效缓解硫化物的毒性抑制这一科学现象,通过工艺微氧强化的运行调控,确立微氧环境与强化工艺脱硫效能的偶联效应,探索微氧工艺获得的最大去除效果和最佳单质硫转化效率的调控策略,同时基于高通量分子诊断技术、功能基因芯片技术和蛋白质组学技术解析功能菌群在微氧和厌氧环境下的协作机制、群落动态变化、功能基因的丰度和数量及功能蛋白的表达规律,揭示微氧环境强化工艺耐受硫化物毒性和提高脱硫效能的生物学本质;同时以颗粒污泥作为微生物的吸附载体,通过高效脱硫菌株的定向投加,为有效提高工艺耐受硫化物的毒性抑制而实现工艺的强化脱硫提供新的技术思路。

项目摘要

自养-异养联合反硝化工艺基于自养反硝化和异养反硝化两大菌群的协同代谢,实现硫化物、硝酸盐和有机碳的高效同步去除,同时将硫化物最大化转化为单质硫实现硫资源的有价回收。本项目立足于该工艺面临的高浓度有毒硫化物抑制工艺稳定运行的技术瓶颈,围绕着微氧环境(DO<0.5mg/L)可有效缓解硫化物的毒性抑制这一科学现象,提出了微氧强化调控技术;发现了非常规异养反硝化脱硫代谢模式,打破了传统自养反硝化实现同步脱硫脱氮的经典理论;基于蛋白质组学技术,识别了异养反硝化脱硫细菌代谢硫、氮和碳的主要酶系统,揭示了异养反硝化细菌高效脱硫的酶机制,扩展了同步脱硫脱氮的生物代谢途径;揭示了微氧环境下硫、氮和碳污染物的转化规律,揭示了微氧环境下硫酸盐还原菌(SRB)、硫氧化菌(SOB)和反硝化菌(NRB)三大功能菌群的互作机制,揭示了微氧强化脱硫脱氮的生物学机制,为反硝化脱硫技术的高效稳定运行提供了生物学基础。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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