厌氧颗粒污泥菌群结构对水中Sb(Ⅲ)的吸附机理

摘要

根据生理生活习性的不同可将厌氧颗粒污泥的组成微生物分为产甲烷菌群及非产甲烷菌群两大菌群。为探究这两大菌群微生物对去除水中Sb(Ⅲ)污染的作用机理,研究了厌氧颗粒污泥的EPS(胞外聚合物)及其内核微生物与水中Sb(Ⅲ)的作用过程。结果表明,其内核微生物是去除水中Sb(Ⅲ)污染的主体;pH不仅影响不同菌群厌氧微生物的生理活性,同时还对微生物表面官能团的质子化率有较大的影响,从而影响厌氧颗粒污泥微生物对Sb(Ⅲ)的吸附;产甲烷菌群对Sb(Ⅲ)的去除以生物质沉淀方式为主,其吸附容量大于非产甲烷菌群,非产甲烷菌群与水中Sb(Ⅲ)的作用方式主要以生物质结合为主。FTIR、XPS及XRD表征证明,无论是何种厌氧颗粒污泥菌群,其表面均大量存在能与水中Sb(Ⅲ)结合的多糖、蛋白质和羧酸等有机结构。另外,厌氧颗粒污泥内部积累的Fe、P可与Sb生成络合物并沉积在微生物细胞内,尤其是大量存在的生物铁Fe^(2+)可与Sb(Ⅲ)发生络合反应生成FeOSbO_(3)共沉淀物,从而获得对水中Sb(Ⅲ)的去除效果。