低鐵高錳環(huán)境下生物除鐵除錳試驗(yàn)研究.pdf

1、地下水是我國水資源的重要組成部分。地下水中鐵和錳的存在制約了人們對地下水的使用。鐵和錳兩種元素對人類的生理功能有著重要的影響，鐵錳在人體當(dāng)中存在有一個(gè)限度，過高或者過低都會(huì)導(dǎo)致各種各樣的疾病發(fā)生生物固錳除錳理論自由張杰院士提出來，大量的工程實(shí)踐證明它的實(shí)用性和有效性。
　　本課題的研究內(nèi)容主要有三個(gè)部分組成。首先是反應(yīng)器的啟動(dòng)試驗(yàn)研究，包括接觸氧化除鐵反應(yīng)器的啟動(dòng)和生物除鐵除錳反應(yīng)器的快速啟動(dòng)試驗(yàn)。其次是反應(yīng)器的運(yùn)行試驗(yàn)研究，主要

2、考察的微生物對鐵的去除影響和進(jìn)水總鐵濃度對微生物除鐵除錳影響的試驗(yàn)研究。最后對除錳菌進(jìn)行微生物學(xué)研究，包括高效除錳菌的分離和對反應(yīng)器和實(shí)際水廠的樣品進(jìn)行測序分析。
　　反應(yīng)器的啟動(dòng)試驗(yàn)表明，在接觸氧化除鐵法中，進(jìn)水中較高的總鐵濃度，高濾速，頻繁反沖洗的啟動(dòng)方式是一種經(jīng)濟(jì)有效的接觸氧化除鐵濾池啟動(dòng)方法。對于生物除鐵除錳反應(yīng)器，在低鐵高錳進(jìn)水環(huán)境下，全循環(huán)，低濾速的方式同時(shí)參考MSVP培養(yǎng)基加入的營養(yǎng)物質(zhì)的啟動(dòng)方式為微生物的生長提供了

3、有利的條件，以石英砂為濾料的生物除鐵除錳反應(yīng)器的啟動(dòng)時(shí)間因此被大大縮短。
　　在反應(yīng)器的運(yùn)行試驗(yàn)研究中，微生物對鐵的去除的影響試驗(yàn)表明微生物的存在增強(qiáng)了了濾層對于進(jìn)水中Fe（Ⅱ）的氧化能力，微生物對濾層截留鐵氧化物的能力有所增強(qiáng)，但這種增強(qiáng)作用表現(xiàn)的并不明顯。在生物除鐵除錳濾池中，進(jìn)水中鐵的含量是不可缺少的。進(jìn)水中過高或者過低的鐵含量都會(huì)影響濾層的除錳能力。錳濃度的改變會(huì)引起出水中總鐵濃度的上升，但這種變化影響很小，出水中總鐵含量

4、很快就可恢復(fù)。總鐵濃度的變化對濾層除錳能力的影響較大。
　　除錳菌的微生物學(xué)試驗(yàn)中，在高效除錳菌的分離試驗(yàn)中得到8株具有錳氧化功能的菌株，它們屬于Pseudomonas（假單胞菌屬）、Bacillus（芽孢桿菌屬）和Arthrobacter（節(jié)細(xì)菌屬）這三個(gè)屬，三個(gè)屬微生物對錳的降解速率依次遞減。分子生物學(xué)分析試驗(yàn)中，采用MOBIO強(qiáng)力土壤試劑盒可以有效提高提取的DNA質(zhì)量。高通量測序分析試驗(yàn)中，不同水質(zhì)條件的濾池所含微生物的菌群