微生物燃料电池研究进展

微生物燃料电池能将有机物降解并将其中的化学能转化为电能,在降解有机物的同时实现能源的回收,这一特质引起了研究者的广泛关注。文章主要对微生物燃料电池反应器构型、利用底物及产电微生物的种类进行了综述。     

IC反应器基质降解动力学特性研究

依据对IC反应器有机物降解特性的分析,以及对其精细处理区和膨胀污泥床区水力流态分别作推流和全混流处理,基质降解速率与微生物浓度之间按一级反应处理的基础上,建立了IC反应器基质降解动力学理论模型.并根据80L IC反应器处理葡萄糖配水的试验结果,确定出了反应器在平均温度为33.3℃条件下污泥膨胀床区和精细处理区内基质降解动力学参数分别为K1=6.47×10-6 L·mgVSS-1h-1,K2=0.341L·h-1.     

两相分配(有机相-水相)生物反应器降解污染物的原理及应用

有毒有机污染物大多为人工合成的异生物合成物，具“三致”与生物难降解等特性，对环境和人类健康造成了严重的威胁。本文论述了两相分配生物反应器对有毒有机污染物的降解原理及其应用现状。该反应器基于热力学平衡原理，通过引入有机相，消除有机污染物对微生物的抑制作用，在快速降解污染物的同时实现体系的自控。现有研究表明。可高效降解苯、苯酚、BTX、多环芳烃等有毒有机污染物。此外，对该反应器的进一步研究与应用进行了展望。     

造纸废水UMIC反应器中微生物的纵向分布特性

为探明造纸废水UMIC反应器中微生物的纵向分布特性,试验应用16S rRNA基因-Illumina MiSeq高通量测序技术分析和比较了不同高度反应器中的微生物群落结构及多样性。微生物多样性分析表明,在UMIC反应器中,细菌的多样性要高于古菌,且在反应器7.5 m处微生物多样性最高。反应器的顶部拟杆菌门微生物分布较多,而绿弯菌门微生物分布较少。厚壁菌门在反应器中分布较为均匀;在UMIC反应器的1m处,Euryarchaeota丰度相对较低,而Bathyarchaeota丰度相对较高。在5 m和10 m处,Euryarchaeota占绝对优势。     

环流型光纤生物膜制氢反应器的底物传输与降解特性

以连续流产氢为目标,采用高透光性弥散光纤作为导光介质和光合细菌吸附成膜的载体,构造了环流型光纤生物膜制氢反应器。在实验研究的基础上,根据传质原理和Monod生化反应动力学建立了描述连续流反应器中底物传输和降解的二维数学模型。以强化底物传输和提高底物降解效率为目标,对反应器的实际操作参数进行了优化。研究结果表明,反应器的底物传输特性对反应器的底物降解效率有显著影响。反应器的底物降解效率随进口底物质量浓度的增加呈现先增大后减小的趋势。反应器的底物降解效率随流速的增加呈现逐渐减小的趋势。当反应器的进口底物质量浓度为10 g/L,流速为100 m L/h时,底物消耗速率最大,底物降解效率达到43.5%。合理地控制反应器中的底物传输使得生物膜区域具有适合的底物质量浓度分布,是维持反应器较高底物降解效率的有效途径。     

精对苯二甲酸生产废水厌氧处理微生物特性的研究

本文对进水经预处理及未经预处理的上流式厌氧污泥床反应器(UASB)处理精对苯二甲酸(PTA)废水过程中的主要微生物类群(产甲烷菌群,脱氮菌及脱硫菌)的消长规律,污泥特性及其优势产甲烷菌演变及与工艺的关系进行了研究。对对苯二甲酸(TA)厌氧降解菌进行了初探.     

阳离子染料生产废水厌氧—好氧生物处理的试验研究

研究了阳离子染料生产水厌氧生物处理的可行性,结果表明在进水ＣＯＤ浓度２４００－４０００ｍｇ／Ｌ,色度７５００－１２５００倍,ＨＲＤ２．０ｄ下,反应器运行性能稳定,ＣＯＤ去除率可达到５０％＿７０％,色度去除率９８％以上;同时出水的好氧生物降解性良好。经紫外－可见光吸收光谱分析揭示废水中有机物和色度的去除依赖于微生物的降解作用。     

改性活性炭纤维对甲基橙厌氧降解的促进作用

采用硝酸(HNO₃)和双氧水(H₂O₂)对活性炭纤维(ACF)进行改性ACF(ACF_mod),ACF_mod的比表面积和平均孔容均有下降,但其平均孔径增大,且表面醌基含量多于ACF;在硫化钠(Na₂S)还原降解甲基橙体系中,加入炭质材料加速了甲基橙降解,并且促进效果最好的是ACF_mod;在厌氧污泥降解甲基橙体系中,投加炭质材料加速了甲基橙生物降解,且ACF_mod的降解效果好于ACF的;通过运行UASB反应器发现,投加ACF_mod对甲基橙的脱色率及对COD的去除率均高于未投加的反应器,甲基橙脱色率大于90%,COD去除率大于79%,说明ACF_mod对上流式厌氧污泥床反应器(UASB)系统降解甲基橙有促进作用.     

ABR反应器中颗粒污泥的微生态特性

以葡萄糖和生活污水人工配制的废水对ABR反应器中颗粒污泥的微生态特性进行了研究.研究表明,ABR反应器中呈现出明显的相分离特征,颗粒污泥微生物随反应器隔室不同的微生态环境而有不同的优势菌属.高负荷条件下(反应器前端隔室)的产酸颗粒污泥颗粒大、表面粗糙,其优势微生物为产气杆菌属,而位于反应器中部隔室的产甲烷颗粒污泥结构紧密,表面光滑,其优势菌属为甲烷球菌;低负荷条件下(反应器后端隔室)的颗粒污泥颗粒小、结构较松散,其优势菌属为甲烷丝菌属.据此,分析了ABR中颗粒污泥的形成机理.     

猪粪好氧堆肥过程有机质降解和热量平衡模型

依据有机质降解一级动力学方程和系统热量平衡方程,充分考虑猪粪好氧堆肥有机质降解的梯次性对数学建模的影响,建立了反应器好氧堆肥过程有机质降解Monod模型和热量平衡模型.有机质降解Monod模型考虑了温度、含水率、氧体积分数和自由空域4种因素对降解系数的影响,其中温度作为最主要影响因素;热量平衡模型中主要考虑了对流、传导的热量传递方式.利用实验室好氧堆肥反应器进行的模型验证试验结果表明:堆肥试验实测值与模型模拟值表现出较好的一致性,有机质降解的实测值与模型模拟值的相对标准误差为13.02％,温度变化的实测值与模型模拟值的相对标准误差为9.9％.     

垃圾填埋场的厌氧降解作用及其微生物类群

垃圾填埋场中微生物种类和数量与垃圾的降解有密切关系。本文综述了填埋场内垃圾降解的影响因素，分析了其中微生物种类和数量及其相互关系，提出了甲烷细菌的活性指标，得出了以下结论：在填埋场内，甲烷八叠球菌是优势菌种，辅酶Ｆ４２０可以作为甲烷细菌的活性指标。     

水稻秸秆降解菌的筛选

为解决水稻秸秆还田的快速腐熟问题,通过刚果红和半纤维素平板透明圈法的初筛和酶活力高低的复筛,从稻田土壤中分离筛选出纤维素降解菌X-5和半纤维素降解菌B-3,30℃条件下水稻秸秆7d的降解率分别为27．4％和23．9％。     

黄河酚污染物生物降解动力学特征研究

为了研究酚类污染物在黄河中生物降解的动力学特征,用含有苯酚和2-甲基苯酚为唯一碳源的液体培养基,分别接种黄河原水和黄河底质提取液,通过培养与细菌计数,利用统计学方法,计算出水中细菌和底质细菌降解苯酚和2-甲基苯酚时的最大比生长速率μmax和半饱和常数Ks。结果表明,黄河底质细菌降解苯酚类化合物的μmax约为原水中细菌的2倍;酚类污染物的分子结构直接影响其生物降解速率。     

万寿菊鲜花乳酸菌发酵技术研究

筛选适于万寿菊鲜花发酵的优良乳酸菌菌种和高效复合乳酸菌发酵剂,研究发酵剂接种量、发酵温度和时间对万寿菊发酵效果的影响。确定发酵最佳工艺技术参数为：发酵剂接种量为鲜花质量的0．2％,发酵温度为20-40℃,发酵时间为15-20d。经本工艺发酵后的万寿菊颜色艳丽,无腐烂变质,发酵液澄清,较目前加工企业发酵效果明显提高。     

不确定性参数对水体纳污能力的影响分析

水体的水文条件、污染物降解系数、水质浓度、排污口概化方式等是影响纳污能力的参数。论文分析了各参数的不确定性特征,从理论上阐述了它们的影响机理,并通过实例定量分析了排污口概化方式、水文条件、降解系数、水质浓度等对纳污能力的影响。结果表明,在设计流量一定的情况下：采用均匀概化和中断面集中概化两种方式计算的纳污能力较为接近;采用集中概化方式进行计算时,纳污能力随概化点源到末断面距离的增加呈指数增长。目标水质浓度、初始水质浓度、降解系数和设计流速对纳污能力影响程度依次减弱。     

固定化乳酸菌发酵大豆酸乳工艺研究

研究利用固定化乳酸菌技术连续发酵生产大豆酸乳的工艺条件。针对豆乳具有的豆腥味探讨豆乳脱腥方法。确定固定化乳酸菌发酵大豆酸乳最佳工艺条件为：保加利亚杆菌和嗜热链球菌比例2∶1,接种量5%,蔗糖添加量8%,豆乳和牛乳比例1∶2。在此工艺条件下,采用连续发酵方法,能够生产出色、香、味俱佳的营养型大豆酸乳。     

小流域水质生态修复治理技术

研究出一套针对小流域水体水质巩固提升的生态治理技术,从流域水体土著微生物中进行筛选,并扩大培养,将其中具有不同降解功能和具有互生或共生关系的微生物以适当比例进行混合培养制成复合微生物菌剂。复合微生物菌剂中枯草芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌、光合细菌、硝化细菌的数量比为3∶3∶2∶1∶1。以截污控源为前提,通过向流域水体中投加复合微生物,同时投入曝气增氧、生态浮岛、生物挂膜等技术,修复流域水体的生态,改善水质,增强水体的自净能力。     

小流域水质生态修复治理技术

研究出一套针对小流域水体水质巩固提升的生态治理技术,从流域水体土著微生物中进行筛选,并扩大培养,将其中具有不同降解功能和具有互生或共生关系的微生物以适当比例进行混合培养制成复合微生物菌剂.复合微生物菌剂中枯草芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌、光合细菌、硝化细菌的数量比为3:3:2:1:1.以截污控源为前提,通过向流域水体中投加...     

氯代芳香族化合物厌氧还原脱氯降解菌的研究进展

氯代芳香族化合物可在厌氧条件下通过还原脱氯作用得以降解。本文综述了近年来还原脱氯降解菌分离、生理生化及酶学等方面的研究进展     

Efficacy of constructed wetlands for removal of bacterial contamination from agricultural return flows

Water quality degradation from bacterial pathogens is one of the leading causes of surface water impairment in California agricultural watersheds. In the San Joaquin Valley, approximately 50 and 100% of water samples collected from three different irrigation return flows exceeded the Escherichia coli standard of 126 cfu 100 mL⁻¹ and the enterococci standard of 33 cfu 100 mL⁻¹, respectively, as required for water discharge into state waterways. These results show that runoff from irrigated crops can contribute a significant load of bacteria indicators and potentially pathogenic microorganisms to waterways. Constructed wetlands are gaining recognition as a management practice for use in irrigated agriculture to reduce bacterial loads and a wide variety of water quality contaminants in agricultural return flows prior to discharge into waterways. Based on input-output sampling of four wetlands, 66-91% of E. coli concentrations and 86-94% of enterococci concentrations were retained in the wetlands. Removal efficiencies in terms of bacteria load were even higher, 80-87% and 88-97% for E. coli and enterococci, respectively, due to water losses (seepage and evapotranspiration) within the wetland. Of all the parameters considered, hydraulic residence time (HRT) appeared to be the factor having the greatest effect on the efficiency of bacteria indicator removal. Remarkably, a HRT of less than a day can achieve considerable bacteria indicator retention (∼70%), which allows for relatively small wetland areas being able to treat runoff from large agricultural areas (up to 360:1 in this study).