Сочинение на тему Влияние факторов
- Опубликовано: 24.10.2020
- Предмет: Наука, образование
- Темы: Исследование, Обучение, Технологии
До сих пор проводились обширные исследования, чтобы исследовать влияние нескольких факторов или параметров эксплуатации на загрязнение мембраны в MBR, включая размер хлопьев, концентрацию MLSS, вязкость смешанного раствора, растворимых и связанных экзополимерных веществ и т. д. Эти параметры тесно связаны с Рабочее состояние МБР, например, смешанный щелок, подверженный влиянию СТО, что, в свою очередь, способствует изменению физиологических состояний микроорганизмов. Между тем, это также приводит к изменению содержания микробной секреции, например растворимого микробного продукта и внеклеточных полимерных веществ [1] [2]. Тем не менее, влияние СТО на характеристики биомассы, эффективность удаления и процесс загрязнения еще не так ясно. В некоторых исследованиях сообщалось, что экскреция ЭПС микроорганизмами уменьшается при увеличении СРТ [3], но в другом исследовании [4] результат противоположен или отсутствуют значительные изменения в продукции ЭПС [5]. Точно так же взаимосвязь концентрации MLSS с экскрецией микробов, которая вызывает биологическое обрастание, остается неясной. Некоторые исследователи сообщили, что высокая концентрация MLSS приводит к увеличению процесса загрязнения в системе MBR, тогда как другие сообщают об обратном результате в идентичных условиях. Кроме того, связанный EPS демонстрирует меньшую чувствительность к высокой MLSS (> 5000 мг / л), чем низкая концентрация MLSS (<5000 мг / л). Это означает, что EPS вносят свой вклад в качестве субстрата для роста микроорганизмов [6]. Поскольку в условиях высокого MLSS субстрат используется очень быстро, а затем микроорганизмы использовали связанный EPS (высвобождаемый из лизиса клеток) для удовлетворения потребностей в питательных веществах. В случае дорогостоящих эксплуатационных параметров, например, аэрации, связанной с высоким энергопотреблением и почти 50% потребности в энергии, возникает из-за аэрации в MBR [7]. До настоящего времени влияние аэрации на другие эксплуатационные параметры изучали несколько исследователей.
Это включает в себя; влияние аэрации на режимы потока и массообмена [8], проницаемость мембран и характеристики биомассы [9] [10] и энергетический баланс [7]. Сообщалось, что на рост и активность хищного организма влияет интенсивность аэрации. Например, Aeolosoma hemprichi хорошо растут в условиях низкого сдвига и выделяют значительное количество SMP [10]. Аэрация способствует проникновению DO в микробную биомассу, помогает удерживать твердые вещества в суспензии и снижает процесс мембранного загрязнения в MBR [11]. В исследовании Gao et al., (2011) [12] сообщалось, что изменения концентрации DO приводят к значительному изменению структуры микробного сообщества в биокейке по сравнению со смешанным раствором в системе MBR. Микроорганизмы, такие как Saprospiraceae, Rhodocyclus и другие неопознанные виды, встречаются в изобилии почти во всех условиях DO.
Два основных вида Rhizobiales и Paracoccus существуют только в средней и низкой концентрации DO. Соотношение пищи и микроорганизмов (F / M) является еще одним важным параметром в отношении операции MBR. Меньшее загрязнение мембраны наблюдается из-за меньшего количества полисахаридов в супернатанте при переменной скорости загрузки в устойчивом состоянии, чем при постоянной загрузке [13]. Изменение отношения F / M может быть вызвано изменениями в скорости нагружения, которые связаны с поведением микробов. ЭПС, которые выделяются из микроорганизмов, показали различные характеристики при нескольких органических нагрузках. Ранее было замечено, что субстратный состав может играть важную роль, которая влияет на микробное сообщество при очистке сточных вод низкой прочности [14] [15]. Во время работы после фиксации OLR (скорости органического нагружения) концентрация биомассы может свободно расширяться до тех пор, пока отношение F / M не достигнет стабильной точки, связанной с SRT [16]. Кроме того, более высокий OLR приводит к образованию меньшего количества полисахарида, тогда как низкий OLR способствует большему количеству белка по сравнению со средним или высоким состоянием OLR в MBR. На начальном этапе в МБР предусмотрены разные органические нагрузки с различным соотношением F / M. Это условие способствует росту желательных микроорганизмов, в то время как подавляется рост недостойных микроорганизмов.
Кроме того, микробная активность, включая регуляцию метаболической функции, также увеличивается, чтобы адаптироваться к таким условиям [17]. В этой новой среде хорошо растущие бактерии либо выделяют больше энзимов, чтобы справиться с метаболическим стрессом, либо производят внеклеточные вещества путем преобразования избыточного источника и энергии. В исследовании Xia et al. (2010) [18] микробные виды, например, Bacteroidetes и Betaproteobacteria, были обнаружены в качестве доминирующих видов, в то время как MBR оперировал с высоким уровнем OLR. Это исследование показало, что высокое отношение F / M стимулирует активную биомассу, способную к образованию биопленки. При этом микроорганизмы продуцируют высокую концентрацию EPS в смешанном растворе. Другое исследование показало, что низкое содержание субстрата способствует повышению уровня DO и численности факультативных хищных бактерий, в то время как снижение количества облигатных анаэробных микроорганизмов, таких как Clostridia и Bacteroidia [19]. Температура как рабочий параметр оказывает значительное влияние на выведение SMP и EPS, которые вырабатываются микроорганизмами во время их микробной активности и распада биомассы. Этот микробный побочный продукт состоит из нескольких органических веществ, которые были ответственны за большую часть загрязнения мембраны. Было проведено несколько исследований для определения влияния температуры на мембранное загрязнение. В исследовании Rosenberger et al (2006) [20] было обнаружено, что высокая концентрация полисахарида в смешанном растворе в условиях низких температур приводит к высокой устойчивости к обрастанию в MBR. Результат был аналогичен другим исследованиям [21] [22].
Кроме того, низкая температура влияет на EPS, концентрацию полисахаридов и белков, что, в свою очередь, приводит к увеличению концентрации биополимера, прикрепляемого к поверхности мембраны [23] это физически обратимое загрязнение было еще более примечательным в низкотемпературной сессии. Однако прогресс физически обратимого загрязнения связан с концентрацией растворенного органического вещества (DOM) в смешанных щелочных, полисахаридоподобных и гуминовых кислотоподобных компонентах. Внезапные изменения температуры влияют на тенденцию загрязнения вследствие секреции SMP микроорганизмами. В исследовании Drews et al. (2007) [21] сообщалось, что концентрация EPS варьируется от 22,3 мг / г-MLSS при 9,2 ° C до 5,92 мг / г-MLSS при 19,7 ° C. Аналогичные результаты были получены в других исследованиях, связанных с изменением температуры [20] [25]. А Miyoshi et al. (2009) [24] сообщили, что высокий уровень загрязнения мембран происходил при низкой температуре (то есть 13ºC) из-за высокой выработки SMP в MBR. Это говорит о том, что высокая концентрация биополимера при низкой температуре способствует выработке СМП микроорганизмами, а деградация таких веществ снижается вследствие кинетического действия [25]. Кроме того, в нескольких исследованиях сообщалось, что более низкая температура, вероятно, подходит для роста нитчатых бактерий, обладающих высокой способностью вызывать сильные загрязнения. Такие виды, как Nocardioform acitinomycetes и Microthrix parvicella, продуцируют большое количество EPS в более холодное время года [26]. Исследования по этой проблеме выявили значительную корреляцию между температурой и структурой микробного сообщества и показали, что температура играет важную роль в ответ на рост микробов и их микробную активность. SRT служит ключевым операционным параметром в процессе MBR, поскольку он напрямую влияет на эффективность лечения и затраты на управление. Кроме того, он считается ведущим параметром из-за его значительного влияния на характеристики ила и фильтруемость. СТО влияет не только на характеристики биомассы, но и на микробиологическую активность, кинетику биодеградации и распределение частиц по размерам.
Как правило, длинный SRT применяется к MBR в отношении поддержания высокой концентрации биомассы, меньшей выработки твердого вещества и уменьшения объема реактора. Микробные вещества, например EPS и SMP, продуцируемые микробной активностью, уменьшаются при увеличении SRT [2] [27] [28]. Кроме того, сообщалось о снижении склонности к обрастанию при использовании MBR с более длительным SRT [29] [30]. Однако большинство исследований, связанных с СТО, не уделяют достаточного внимания влиянию микробного сообщества на мембранное загрязнение при МБР. Имеются ограниченные исследования, которые демонстрируют взаимосвязь между структурой микробного сообщества и склонностью к мембранному загрязнению. Предыдущие исследования, относящиеся к снижению SRT с микробным сообществом, были в основном сосредоточены на каком-то методе, таком как PCR-DGGE [30] [31], анализ фосфолипидных жирных кислот [32] и профиль дыхательных хинонов [33]. Микроорганизмы, которые медленно светятся, могут дольше оставаться в MBR и использовать полисахариды и белок в качестве субстрата [28]. Поэтому роли микробного сообщества следует уделять больше внимания в этом контексте. В исследовании Cicek et al. (2001) [32] продемонстрировано, что ферментативная активность микроорганизмов остается неизменной почти во всех SRT, за исключением низкого SRT, когда микробная активность была самой высокой. [34]. Lian et al. (2007) [35] также сообщили, что низкий уровень SRT в некоторой степени способствует микробной активности в MBR. С другой стороны, Huang et al. (2001) [36] предположили, что метаболические вещества, которые вырабатываются при эндогенном дыхании, обычно увеличиваются при более длительном СТО. В целом, производительность и возможности системы биологической очистки во многом зависят от СТО. Например, вводить СТО регулирует характеристики микроорганизмов и активность в системе. Если система обработки работала с низким SRT, чем минимальное состояние SRT, это будет препятствовать биохимической трансформации некоторых микроорганизмов.
В свою очередь, это приведет к тому, что микробы выбрасываются из биореактора быстрее, чем они растут без изменения биохимических свойств. Таким образом, стабильный рост населения в системе не достигнут. Тем не менее, более длинный SRT показал много изменений в структуре микробного сообщества. Было высказано предположение, что медленно растущие микроорганизмы при более длительном SRT используют макромолекулы, то есть полисахариды, углеводы и белок, в качестве питательных субстратов и производят гораздо меньшее количество биополимера [1]. Время удержания гидравлической жидкости (HRT) в качестве рабочего параметра очень важно, что напрямую влияет на общую производительность MBR. Во время очистки сточных вод, которые имеют различный химический состав, требуется выбор соответствующей HRT. Это также рассматривается как критический фактор для процесса биодеградации микроорганизмов, и эффективность обработки зависит от времени контакта между биодеградирующим материалом и илом. Он может изменять свойства смешанного раствора (например, EPS, SMP и стабильность ила) [37]. Согласно предыдущему исследованию, прирост микробного побочного продукта, такого как SMP, увеличивается, если ЗГТ уменьшается от оптимального состояния [38]. Кроме того, низкая ЗГТ может вымывать важные бактерии, которые необходимы для процесса биодеградации [39]. В другом исследовании сообщалось, что короткая ЗГТ усиливает накопление ЭПС и СМП в смешанном слое и слое корки из-за быстрого роста анаэробного ила в МБР [38]. HRT влияет на разрастание нитчатых бактерий, образование EPS и образование нерегулярных, более крупных и пористых хлопьев ила. В исследовании Gao et al., (2012) [40] снижение ЗГТ с 8 до 2,5 ч и обнаружило, что снижение ЗГТ имеет значительное улучшение при удалении NH4-N и T-N. Isma et al. (2015) [41] предположили, что удаление PO4-P происходит быстрее при более длительной ЗГТ. Клостридий, который обычно встречается в анаэробной MBR, может выживать в различных условиях ЗГТ. Относительная численность некоторых грамотрицательных бактерий, таких как Levilinea, Leptolinea, Longilinea, относится к Anaerolinea и Chloroflexi с гибкими нитями, увеличивается в ответ на ЗГТ [42]. Метаносета как ацетотрофный метаноген является доминирующим археем в анаэробных биореакторах, которые могут выживать независимо от того, как изменяется HRT [43].
Цель этого эксперимента – получить представление о полностью настраиваемой программе LabVIEW и понять, как инженеры используют программу в своих интересах, чтобы создать собственную лабораторию, которая
Если взглянуть на школы в Ричмонде, штат Калифорния, и сравнить их со школами в Конкорде, штат Калифорния, можно увидеть огромную разницу. Мало того, что жилой
Преподавание существительных в важной области интересов в преподавании английского языка, которая всегда привлекала мое внимание и внимание моих учеников. Это обширная область, которая может связать