厌氧生物耦合技术强化硝基芳烃降解的研究进展
卢昕悦,张德龙,赵泉林,叶正芳

Research progress on the integrated coupling technology of anaerobic biological process for the enhanced biodegradation of nitro-aromatic compounds
Xinyue Lu,Delong Zhang,Quanlin Zhao,Zhengfang Ye
表1 3种厌氧生物耦合技术强化NACs还原转化总结比较
耦合体系电场耦合厌氧生物氧化还原介体耦合厌氧生物零价铁耦合厌氧生物
应用进展双室MEC ↓单室MEC ↓无隔膜式MEC-厌氧生物反应器水溶性介体-铁矿物-功能菌复合体系↓非水溶性介体/固定化功能介体-厌氧生物复合体系↓介体-厌氧生物反应器ZVI-厌氧污泥↓多种类ZVI-厌氧生物反应器
处理性能评价指标NACs还原转化效果、耗电量、电子供体消耗量NACs还原转化效果、介体使用量、介体循环利用率、介体材料的广普适用性NACs还原转化效果、ZVI使用量
经济性
运行问题双室系统中存在离子交换膜使用和维护所引发的成本增加、维护管理和二次污染的问题;单室耦合厌氧生物反应器中存在NACs对微生物的接触毒性抑制部分介体对微生物存在毒性抑制;介体流失引发二次污染长期运行时ZVI反应速率逐渐降低;ZVI表面易钝化失活;ZVI对微生物存在一定毒性抑制
性能优化优化耦合结构形式(改善电极的排布方式);改性修饰电极材料优化耦合结构形式(直接投加、设置一定填充区);改性修饰介体材料优化耦合结构形式(直接投加、设置一定填充区);选择合适种类的ZVI;铁矿物-厌氧生物反应器;电场/介体-ZVI-厌氧生物反应器
强化机制电场/介体/ZVI的直接效应加快电子传递过程加快电子传递过程腐蚀产生H2和Fe2+
微生物群落的响应促进微生物生长; 强化微生物代谢酶活性; 影响微生物降解代谢途径; 驯化特定功能微生物促进微生物生长; 影响微生物降解代谢途径驯化特定功能微生物促进微生物生长; 影响微生物降解代谢途径; 驯化特定功能微生物;三价铁异化还原缓解ZVI表面钝化失活现象
强化本质NACs厌氧还原菌、电活性菌与发酵菌等功能菌群协同互作,形成良好的互养共生群落NACs厌氧还原菌、电活性菌、发酵菌与产甲烷菌等功能菌群协同合作,形成良好的互养共生群落NACs厌氧还原菌、发酵菌与产甲烷菌等功能菌群协同互作,形成良好的互养共生群落
深入探究电极生物膜电子传递途径及其功能菌属和表达基因介体催化微生物还原NACs的电子传递机理ZVI腐蚀产生的H2影响部分微生物代谢的具体途径;铁矿物促进电子传递途径及其功能菌属和表达基因