不同Fe(III)对活性污泥异化铁还原耦合脱氮的影响及机理初探

Fe3O4NPs类芬顿预处理对活性污泥法处理阿莫西林废水的影响宿程远;郑鹏;廖黎明;邓秋金;陈孟林;黄智【摘要】以阿莫西林为研究对象,探讨了其经不同程度磁性纳米铁(Fe3O4 NPs)多相类芬顿预处理后对活性污泥理化特性及其微生物群落结构的影响.结果表明,随着预处理程度(未经预处理、经40％H2O2预处理和经60％H2O2预处理)的升高,活性污泥对废水COD平均去除率由81.5％升高到89.1％,氨氮平均去除率由86.2％升高到95.6％,同时活性污泥中蛋白酶的含量由0.13 mg·g-1升高到0.19 mg·g-1.且随着阿莫西林预处理程度的升高,活性污泥溶性微生物产物(SMP)的三维荧光光谱(EEM)中可见光区类腐殖酸与类富里酸的吸收峰强度逐渐减小,表明活性污泥活性良好.对于微生物群落分布而言,在未经预处理、经40％H2O2、经60％H2O2预处理的条件下,变形菌门所占比例分别为73..81％、84.08％和77.08％,同时厚壁菌门所占比例为0.6％、0.82％与0.78％.变形菌门为优势菌种,诸多固氮细菌与聚磷菌属于变形菌门;而厚壁菌门可利用水解酶来分解蛋白质与糖类,两者所占比例的升高,为废水中污染物的高效去除提供了保障.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2018(069)012【总页数】9页(P5237-5245)【关键词】阿莫西林;类芬顿预处理;活性;需氧;氧化【作者】宿程远;郑鹏;廖黎明;邓秋金;陈孟林;黄智【作者单位】广西师范大学岩溶生态与环境变化研究广西高校重点实验室,广西桂林 541004;广西师范大学环境与资源学院,广西桂林 541004;广西师范大学岩溶生态与环境变化研究广西高校重点实验室,广西桂林 541004;广西师范大学岩溶生态与环境变化研究广西高校重点实验室,广西桂林 541004;广西师范大学岩溶生态与环境变化研究广西高校重点实验室,广西桂林 541004;广西师范大学岩溶生态与环境变化研究广西高校重点实验室,广西桂林 541004;广西师范大学岩溶生态与环境变化研究广西高校重点实验室,广西桂林 541004【正文语种】中文【中图分类】X703.1引言抗生素是霉菌、细菌等微生物的代谢产物或人工合成物，可有选择性地抑制微生物的活性[1]。

Fe(Ⅲ)对Anammox污泥脱氮效能长短期影响郭佳文;林兴;李祥;黄勇;刘天琪;赵魏东【期刊名称】《中国环境科学》【年(卷),期】2024(44)3【摘要】通过接种厌氧氨氧化(Anammox)污泥,研究了Fe(Ⅲ)对Anammox污泥脱氮效能长短期影响.结果表明,适量提升Fe(Ⅲ)浓度可以提升Anammox菌的活性.当进水Fe(Ⅲ)浓度达到0.09mol/L时,反应器氮去除速率最高为0.238kg/(L·d),较对照组提升了14.2%.继续提高进水Fe(Ⅲ)浓度,氮去除速率逐步下降,当Fe(Ⅲ)浓度升至0.18mol/L时,氮去除速率降至0.215kg/(L·d),与最高氮去除速率相比下降10.75%.采用Haldane抑制动力学模型拟合得到Fe(Ⅲ)对Anammox半速率常数(KFe)为0.012mol/L,半抑制常数(KI)为0.449mol/L.长期结果表明,在0.09mol/L Fe(Ⅲ)浓度下,Anammox氮去除速率增幅最快,并且随着Fe(Ⅲ)浓度增加而逐步降低.由于Fe(Ⅲ)代替了NO_(2)^(-)-N作为电子受体发生厌氧铁氨氧化反应,在含有Fe(Ⅲ)的反应器中NO_(2)^(-)-N与NH_(4)^(+)-N的转化比在1.108~1.227之间波动,明显低于理论值1.32,并随Fe(Ⅲ)浓度的提升而降低.扫描电镜结果表明,添加Fe(Ⅲ)可使Anammox菌细胞结构更加稳定.【总页数】8页(P1278-1285)【作者】郭佳文;林兴;李祥;黄勇;刘天琪;赵魏东【作者单位】苏州科技大学环境科学与工程学院;苏州科技大学;苏州天竣环境科技有限公司【正文语种】中文【中图分类】X703.5【相关文献】1.低温下盐度对Anammox脱氮效能及其特性的影响研究2.强污泥流失对anammox工艺脱氮性能及菌群的影响3.颗粒粒径对Anammox污泥理化性质及脱氮性能的影响4.短期低温冲击对PN/A颗粒污泥脱氮效能及微生物性能的影响5.容积负荷对ANAMMOX生物滤池脱氮效能的影响及其基质动力学因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

投加不同形态的铁对厌氧消化的影响和作用机理刘亚利;钟婷婷;刘鹏飞;余紫薇;杨灿【摘要】厌氧消化(AD)因具有有机负荷高、能耗低、污泥产量少、可回收再生能源等优点被广泛用于有机固废、工业废水及复杂物料处理.Fe是厌氧微生物所必需的生长因子,参与多种酶的激活反应,甚至可直接参与种群间的直接电子传递.然而,过量投加Fe会对微生物产生毒害和抑制作用.研究表明,螯合剂[次氮基三乙酸(NTA)、乙二胺四乙酸(EDTA)等]可与Fe形成螯合物,有助于提高Fe的生物利用度,进而降低Fe的投加量.重点总结Fe在AD中的作用机理,以及投加不同形态的Fe对厌氧产酸产甲烷的影响,同时阐述螯合剂提高Fe的生物利用度的效能.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2018(047)010【总页数】4页(P2264-2267)【关键词】Fe;厌氧消化;生物利用度;螯合剂【作者】刘亚利;钟婷婷;刘鹏飞;余紫薇;杨灿【作者单位】南京林业大学土木工程学院,江苏南京210037;南京林业大学土木工程学院,江苏南京210037;南京林业大学土木工程学院,江苏南京210037;南京林业大学土木工程学院,江苏南京210037;南京林业大学土木工程学院,江苏南京210037【正文语种】中文【中图分类】TQ138.1;TQ150.9厌氧消化(AD)具有高负荷、低能耗、污泥产量少、可回收生物能源等优点，被广泛应用于污水和固废的资源回收中[1-5]。

然而，微量元素背景值较低的有机物AD 过程中，常因微量元素缺乏导致反应器酸化、产甲烷过程终止[2，5]。

国内外学者研究发现，添加微量元素能有效促进产甲烷菌生长，其中Fe在微生物中的含量最高，对AD影响最大[4-5]。

然而，Fe既是微生物的重要生长因子，也是重金属，添加过量会对微生物产生抑制[6]。

此外，Fe在作用于酶的活性中心之前，会与反应器中的阴离子和有机物结合，降低Fe的生物利用度[3，7]。

研究表明：螯合剂能与Fe螯合，避免沉淀形成，促进甲烷产生[7]。

水稻土中异化铁还原与氮循环耦合的微生物机制研究
水稻土中异化铁还原与氮循环耦合的微生物机制研究是对水稻土中异化铁还原与氮循环之间相互作用的研究。

异化铁还原是指微生物将土壤中的氧化态铁（Fe3+）还原为亚铁（Fe2+）
的过程。

而氮循环包括氮的固氮、氨化、硝化和反硝化等过程。

研究表明，水稻土中的某些微生物可以同时参与异化铁还原和氮循环的过程，实现两个过程的耦合。

这些微生物包括铁还原菌、硝化菌和反硝化菌等。

在水稻土中，异化铁还原菌通过还原土壤中的氧化态铁，释放出亚铁。

亚铁可以作为一种电子供体，促进硝化菌的活性，加速氨氧化过程。

同时，反硝化菌可以利用土壤中的亚铁进行呼吸作用，从而进一步还原硝酸盐，释放出大量的氮气。

此外，水稻还可以通过根部分泌物质和菌根等方式影响土壤中的微生物群落结构和功能，进一步促进异化铁还原与氮循环的耦合。

这些微生物之间的相互作用在水稻土中的异化铁还原与氮循环过程中起着重要的作用。

深入研究这些微生物的功能、生态特征和调控机制，有助于更好地理解水稻土中异化铁还原与氮循环的耦合机制，并为优化土壤肥力和提高水稻产量提供科学依据。

不同 Fe(III)对活性污泥异化铁还原耦合脱氮的影响及机理初探王亚娥﹡，冯娟娟，李杰，翟思媛（兰州交通大学环境与市政工程学院，甘肃 兰州 730070） 摘 要：以投放海绵铁-AT-PVF 复合填料的 SBBR 反应器活性污泥作为铁还原菌菌种来源，采用厌氧恒温培养试验，考察了不同 Fe(III)对活性污－泥异化铁还原能力及脱氮效果的影响，并对其作用机制进行了初步分析。

结果表明：初始基质无 NO2 的前提下，各体系 Fe(III)还原能力与脱氮效 果表现出较好的相关性，同时发生 NO2 -N 和 NO3 -N 的积累现象。

其中氧化铁皮体系脱氮效果最好，对 NH4+-N、TN 的累计去除量分别为 75.04 和 80.99mg/L，容积 TN 去除率为 3.88mg N/(L·d)。

更进一步的研究发现，不同培养时间内 NH4+氧化量与 Fe(II)产生量具有较好的线性关系，校 正 R2 系数为 0.9249。

结合标准吉布斯自由能变化，厌氧环境下 IRB 参与活性污泥中 N 素循环的交互作用机制可分为三个子过程，即 Fe(III)的微生 物还原解离耦合 NH4+的氧化过程、厌氧氨氧化过程和 NO3 -依赖型 Fe(II)氧化过程。

其中以 IRB 为主的微生物氧化还原过程对活性污泥中 N 循环 起到了至关重要的作用。

关键词：异化铁还原；活性污泥；铁氨氧化；脱氮；机制 文章编号： 中图分类号：X703.1 文献标识码：A－ － －Effect and mechanism of nitrogen removal by dssimilatory reduction of different Fe(III) in activated sludgeWANG Ya’e , FENG Juanjuan, LI Jie, ZHAI Siyuan(School of Environmental and Municipal Engineering, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou 730070, Gansu, China) Abstract: An activated sludge from SBBR reactor filled with sponge iron-AT-PVF as filler had been acclimated to Fe(III)-rich environment aiming at secure an enrichment culture of iron-reducing bacteria. The dissimilatory Fe(III) reduction ability and efficiency of nitrogen removal by dosing different Fe(III) under anaerobic condition were investigated. And the mechanism was also discussed. The results showed there is great consistency between ability of Fe(III) reduction and effects of nitrogen removal with no initial NO2 , and NO2 -N and NO3 -N accumulation phenomenon was discovered simultaneously. The results showed there was great consistency between ability of Fe(III) reduction and effect of nitrogen removal, yet the system of oxide iron scale showed better. The accumulated NH4+-N and TN removal amounts were reached up to 75.04 mg/L and 80.99mg/L, respectively. And the maximum nitrogen removal rate was 3.88mg N/(L· Furthermore, the oxidized d). NH4+ and reduced Fe(II) had the line relationship fitted by linear mode, and R-Square was 0.9249.Bonding results and ΔGθ of nitrogen removal using dissimilatory Fe(III) reduction, the whole biodegradation course could divided into three process, Feammox, ANAMMOX and nitrate-dependent Fe(II) oxidation. However, its main role of biodegradation redox process driven by IRB coupled with Fe(III) reduction under anaerobic condition are thermodynamically feasible and is potentially a critical component of N cycle in activated sludge. Key words: Dssimilatory Fe(III) reduction; activated sludge; nitrogen removal; Feammox; mechanism－ － －﹡1引言(Introduction)异化铁还原，又称铁呼吸，是由特定微生物驱动 的酶促反应，铁还原菌则是实现这一过程的主体。

废铁屑、还原铁粉对剩余污泥厌氧消化效果的研究艾乐仙;邓风;胡潇鹏;张效华【摘要】通过实验探究了废铁屑和还原铁粉对污泥厌氧消化上清液中挥发性脂肪酸(VFAs)、溶解性化学需氧量(SCOD)、氨氮(NH4+-N)以及总磷(TP)的影响.研究表明:与还原铁粉相比,废铁屑更能促进污泥厌氧消化水解产酸的效果,并增加污泥的SCOD,第5天SCOD达到最大,较投加还原铁粉提高了33.51％;投加废铁屑和还原铁粉均能促进污泥厌氧消化水解过程中NH4+-N含量的升高,但废铁屑的效果优于还原铁粉;废铁屑和还原铁粉均可抑制污泥厌氧消化过程中TP的释放,还原铁粉的效果优于废铁屑,对磷的去除率达到93.6％.【期刊名称】《工业水处理》【年(卷),期】2019(039)008【总页数】5页(P69-73)【关键词】污泥;厌氧消化;废铁屑;还原铁粉【作者】艾乐仙;邓风;胡潇鹏;张效华【作者单位】南京工业大学环境学院,江苏南京210000;南京工业大学环境学院,江苏南京210000;南京工业大学环境学院,江苏南京210000;南京工业大学城建学院,江苏南京210000【正文语种】中文【中图分类】X703有效利用剩余污泥中的有机质、氮磷等营养元素，实现污泥资源化已成为研究热点〔1〕。

污泥厌氧消化技术可以很好地处置污泥，实现污泥的减量化、无害化和资源化。

污泥厌氧消化过程主要包括水解、酸化和产甲烷3个阶段〔2〕。

水解通常是厌氧污泥消化的限速过程，使得VFAs、氢气和甲烷等的产量很低。

为提高污泥厌氧消化产酸和产甲烷的效率，研究者提出预处理的方法，如热水解〔3〕、化学法〔4〕、和机械破碎法〔5〕等。

但大多数方法都需要高能量或化学输入，使得该过程成本高昂。

因此，需寻找增强污泥厌氧消化性能的替代技术。

向厌氧消化系统中投加废铁屑或还原铁粉可以提高污泥水解产酸的效率并在后期强化甲烷生产，有望成为提高能源转化率的突破口之一。

废铁屑能促进污泥厌氧发酵产酸的机理是铁的氧化产物（如Fe2O3）可以促进电子转移，进而提高铁腐蚀析氢速率；另一方面废铁屑表面的Fe3+可优先氧化污泥中的部分难降解有机物，为后续水解酸化减轻负担〔6〕，进而提高污泥的厌氧消化产酸效率〔7〕。

Cu2+在厌氧培养过程中对异化铁(Ⅲ)的影响易佳璐;弓晓峰;袁少芬;江良;申钊颖;马秋霞【摘要】为探究Cu2+对异化铁还原的抑制程度,以鄱阳湖沉积物浸提液作微生物接种液,人工合成的Fe(OH)3为唯一电子受体,研究测定了厌氧培养过程中Fe(Ⅱ)浓度的变化,探讨了添加不同浓度Cu2+对异化铁还原过程的影响.结果表明,厌氧培养过程中不同浓度Cu2+对异化铁还原有不同程度的抑制作用,主要表现在随着Cu2+浓度的增加,异化铁还原开始所需的时间增长,当Cu2+浓度增加到一定程度时几乎不发生异化铁还原.异化铁还原的速率越慢,铁还原量越小,铁还原量抑制量越大.%In order to explore the inhibitory degree of the reduction of dissimilatory iron by Cu2+,the change of Fe(Ⅱ)concentration during anaerobic culture was studied by using the sediment extract from Poyang Lake as microorganism inoculum and synthetic Fe(OH)3as the sole electron acceptor.The effects of adding different concentrations of Cu2+on the reduction process of dissimilatory iron were discussed as well.The results showed that different concentrations of Cu2+ during the anaerobic culture had different degrees of inhibitory effects on the reduction of dissimilatory iron.The main manifestation of which were observed as the follows:the higher theCu2+concentration,the longer the time required before the dissimilatory iron reduction; When the Cu2+concentration increased to a certain extent,there was almost no dissimilatory iron reduction;the slower the rate of reduction of dissimilatory iron,the smaller the amount of iron reduction, and the greater the amount of reduction inhibition.【期刊名称】《南昌大学学报（理科版）》【年(卷),期】2018(042)005【总页数】5页(P473-477)【关键词】沉积物;Cu2+;异化Fe(Ⅲ)还原【作者】易佳璐;弓晓峰;袁少芬;江良;申钊颖;马秋霞【作者单位】南昌大学资源环境与化工学院,江西南昌 330031;南昌大学鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室,江西南昌 330031;南昌大学资源环境与化工学院,江西南昌 330031;南昌大学鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室,江西南昌330031;南昌大学资源环境与化工学院,江西南昌 330031;南昌大学鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室,江西南昌 330031;南昌大学资源环境与化工学院,江西南昌 330031;南昌大学鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室,江西南昌330031;南昌大学资源环境与化工学院,江西南昌 330031;南昌大学鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室,江西南昌 330031;南昌大学资源环境与化工学院,江西南昌 330031;南昌大学鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室,江西南昌330031【正文语种】中文【中图分类】X172异化铁还原是厌氧环境中铁氧化物生物转化的主要形式，是一种以Fe(Ⅲ)作为终端电子受体的微生物代谢过程，也是自然环境中Fe(Ⅲ)还原的主要途径[1]。

《铁元素介导SNAD活性污泥处理城市污水性能研究》篇一一、引言随着城市化进程的加快，城市污水问题愈发突出。

为了有效地处理和净化城市污水，各种污水处理技术应运而生。

其中，活性污泥法因其处理效率高、操作简便等优点被广泛应用。

近年来，铁元素介导的SNAD（Simultaneous Nitrogen and Denitrification）活性污泥技术逐渐成为研究热点。

本文旨在探讨铁元素在SNAD 活性污泥处理城市污水过程中的作用及其性能研究。

二、铁元素在SNAD活性污泥中的作用铁元素作为地球上的重要微量元素，在生物化学反应中扮演着关键角色。

在SNAD活性污泥处理城市污水的过程中，铁元素发挥着重要作用。

首先，铁元素能够提高微生物的活性，促进微生物的生长和繁殖。

其次，铁元素能够参与氮、磷等营养元素的循环过程，有助于提高污水的净化效果。

此外，铁元素还能够与污泥中的有机物结合，形成稳定的复合物，有助于提高污泥的沉降性能和脱水性能。

三、SNAD活性污泥处理工艺及实验方法SNAD活性污泥处理工艺是一种集硝化、反硝化、除磷等多种功能于一体的污水处理技术。

该技术通过调节污水中的碳源、氮源和磷源等营养元素的比例，实现同步去除氮、磷等污染物的目的。

本实验采用铁元素介导的SNAD活性污泥处理工艺，以城市污水为处理对象，通过调整铁元素的投加量、pH值、温度等参数，观察其对污水处理效果的影响。

实验过程中，采用分光光度法、化学滴定法等分析方法对污水处理前后的水质进行检测和分析。

四、实验结果与分析1. 铁元素投加量对污水处理效果的影响实验结果表明，适量的铁元素投加能够显著提高SNAD活性污泥的处理效果。

当铁元素投加量过低时，微生物的生长和繁殖受到限制，污水处理效果不佳；而当铁元素投加量过高时，可能会对微生物产生毒害作用，反而降低处理效果。

因此，需要找到一个适宜的铁元素投加量，以实现最佳的污水处理效果。

2. pH值和温度对污水处理效果的影响pH值和温度是影响SNAD活性污泥处理效果的重要因素。