胡娟等高效生物活性炭吸附工艺去除水体中甲基叔丁基醚的初步研究高效生物活性炭吸附工艺去除水体中甲基叔丁基醚的初步研究"胡娟李冰刘诺黄流雅张巍应维琪（华东理工大学国家环境保护化工过程环境风险评价与控制重点。

　　400床体积（运行30d左右）时Sc柱出水MTBE已降至0.010mg/L.Sc柱上层覆盖的吸附饱和GAC对MTBE已丧失吸附作用，但以覆盖法接种时，下层菌源炭C中的微生物会随着进水流向而迁移至上层吸附饱和GAC中，形成新区域的BAC功能，从而共同对MTBE起降解作用。可见，覆盖法能将新鲜GAC成功接种为菌源炭，成熟的菌源炭可在30d左右通过覆盖法迅速实现新BAC功能的启动。

　　床体积数Sc柱的启动情况2.2.2不同EBCT对覆盖法接种炭柱启动的影响EBCT是影响BAC吸附工艺运行效果的重要参数之一。显示了2个不同EBCT的覆盖法接种炭柱（Na柱、Nas柱）的启动情况。Nas柱的EBCT约为40min时，出水MTBE―直保持较低浓度（平均去除率约为99%），没有发生类似Na柱（EBCT约为20min，平均去除率约为92%）的穿透现象，这可能是由于EBCT的延长会导致炭柱进水负荷显著降低，上层的部分新鲜GAC很难发生完全的穿透，而下层菌源炭A中存在的生物量也得以较好地保持，因此覆盖法接种炭柱的BAC功能启动时增加EBCT对保证出水水质非常有效。

　　可见，EBCT的延长有利于覆盖法接种炭柱BAC功能的启动和维持，在接种初期应尽量采用较长EBCT以保证取得足够和稳定的生物量。

　　本课题组在前期研究中直接采用来自未经生物强化的原始菌源炭进行覆盖法接种23.在进水MTBE约为lmg/L，EBCT=40min的条件下，当原始菌源炭添加体积分数高达90%时，炭柱在运行至1 000床体积时才基本显现出生物降解作用，在长达6000床体积的运行过程中，出水MTBE质量浓度最低可达0.250mg/L.本研究中，Nas柱在菌源炭A添加体积分数仅为60%、运行床体积为250时开始穿透，出水MTBE质量浓度短暂上升至0.020mg/L后逐渐下降，最终稳定低于0. 005mg/L，平均去除率接近99%，完全达到EPA的饮用水建议阈值，建立了成熟的BAC功能。可见，生物强化后的菌源炭在接种性能上更优。

　　2.2.3吸附饱和前后GAC对覆盖法接种炭柱启动的影响本研究考察了MTBE吸附饱和前后的GAC（Na柱、Sa柱）在启动新BAC功能时所引起的差异，结果如所示。Sa柱上层覆盖已吸附饱和的GAC，前期运行中出水MTBE浓度一开始较高，随后逐渐降低，这是由炭柱下层装填的菌源炭A对进水的MTBE进行了初步降解和截留，造成了上层GAC周围的MTBE浓度降低，导致部分MTBE解析而引起的。Na柱虽短时间内达到穿透，但其最高MTBE出水浓度仍低于Sa柱前期的出水浓度，并且2柱在运行至1200床体积之后的MTBE降解能力表现较为一致。

　　鉴于吸附饱和GAC在接种初期会因MTBE解吸而造成出水MTBE浓度较高，建议采用新鲜活性炭覆盖需接种炭柱。

　　2.3成熟生物活性炭上菌群的分子生物学鉴定收集运行长达3500床体积的BAC功能成熟柱（Na；±）中的混合悬浮菌落，于6000r/min离心分离后，将菌体进行PCR―DGGE分析，考察微生物菌种，结果见。中2、4号条带最亮，为混合菌落中的主导菌群，对5条较亮条带割胶回收后测序，并与GenBank数据库进行比对，结果如表2所示。

　　表2部分条带的16SrDNA序列比对结果带条号菌种名库查询号同源性Genbank数据库中存有大量微生物基因组信息可供检索比对，16SrDNA同源性在97%以上即可划分为同一种，在94%以上即可划为同一属。

　　中每一条带代表一个可能的细菌属，结合表2信息，回收的5条较亮条带对应的比对结果是：其中4个菌种为土壤中未培养微生物，1种为未分类菌种，其具体属性和理化性质尚未明确，可能与混合菌落来源于天然环境的土壤有关。

　　混合菌落的DGGE指纹结论针对模拟的地下水低MTBE浓度污染，NAS柱出水MTBE质量浓度最终稳定低于0. 005mg/L，平均去除率接近99%，出水MTBE完全达到EPA的饮用水建议阈值，建立了成熟的BAC功能。

　　覆盖法能将新鲜GAC成功接种为菌源炭，成熟的菌源炭可在30d左右通过覆盖法迅速实现新BAC功能的启动。

　　的NA的Nas柱的MTBE平均去除率分别约为92%和99%，EBCT的延长有利于新BAC功能的启动和维持，在接种初期应尽量采用较长EBCT以保证取得足够和稳定的生物量。

　　MTBE吸附饱和前后的GAC（Na柱、Sa柱）在启动新BAC功能时存在差异，鉴于吸附饱和GAC在接种初期会因MTBE解吸而造成出水MTBE浓度较高，建议采用新鲜活性炭覆盖需接种炭柱。

　　对BAC功能成熟柱（Nas柱）中混合菌落的PCR―DGGE分析发现，其5种主要菌种里有4种为未培养微生物，1种为未分类菌种，其理化性质和具体属性尚不明确。