亚硝酸型反硝化菌脱氮研究

通过对污水处理厂底泥中反硝化细菌的驯化和富集,得到富含反硝化细菌的富集液。利用富集液处理含不同碳源的实验废水,同时研究不同环境因子对亚硝酸型反硝化菌脱氮速率的影响。结果表明,以甲醇为碳源、温度30℃、pH8．0时为最适条件。在此条件下,处理太原市A湖实际废水脱氮率达到98％以上。     

低温条件下海水暂养装置脱氮系统的构建及其应用效果

[目的]设计一种可有效降低海水暂养循环系统中氮浓度的新型脱氮技术工艺,提高鲜活海产品的暂养存活率,以确保健康安全海产品的流通及满足人们的膳食需求.[方法]针对暂养水体温度低、碳氮比低及溶解氧高等特点,采用农业废弃物玉米芯作为碳源和生物膜载体,通过驯化低温脱氮菌(硝化菌和反硝化菌)并结合人工强化挂膜方式建立同步硝化反硝化脱氮系统.[结果]经低温、高盐驯化富集培养的硝化菌富集液和反硝化菌富集液均以变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)为主,但在纲水平上,硝化菌富集液中以γ-变形菌纲(Gammaproteo-bacteria)和α-变形杆菌纲(Alphaproteobacteria)为主,其相对丰度分别为83.50%和12.90%,而在反硝化菌富集液中γ-变形菌纲为主要纲,其相对丰度为91.30%.通过电镜扫描发现,置于脱氮反应器内的玉米芯表层有微生物膜覆盖,其表层孔隙数量明显减少;玉米芯还作为固相碳源,促使反硝化过程持续进行.玉米芯脱氮反应器装置运行60 d内,出水口水样的总氮、氨氮和硝氮去除率均随时间推移呈先升高后降低的变化趋势,最高去除率分别达(63.46±0.55)%、(62.79±0.52)%和(65.00±0.63)%.[结论]以玉米芯为碳源和生物膜载体、利用人工强化挂膜构建的玉米芯脱氮反应器装置能同步实现硝化反硝化过程,脱氮效果佳且可保证系统长期运行,还具有构建工艺简单、体积小及成本低等特点,适用于大部分海产品低温暂养系统.     

电极生物膜法全自养系统处理氨氮废水性能研究

采用自制三维电极生物膜反应器进行脱氮试验,研究了电极生物膜法全自养条件下处理氨氮废水的脱氮性能。在进水不含有机碳源,电流强度为30 mA,电流密度为0.012 mA/cm2的条件下,当进水氨氮负荷为100 mgN/(L·d)时,氨氮转化能力为64mgN/(L·d),总氮去除能力为50 mgN/(L·d),达到该试验最大脱除能力。在运行周期24 h范围内,电极生物膜反应器前2 h受电化学间接氧化作用影响显著,2 h之后因阳极区的产气量大降低溶液中Cl-浓度,使得电化学作用影响减弱,主导作用由电化学转化为受底物抑制的复杂的生物作用。电极生物膜法在电化学和生物硝化-反硝化共同作用下具有良好的脱氮能力。     

降低脱氮成本的新型碳源与工艺研究概况

为了减轻外加商业碳源给生物反硝化带来的经济负担,降低生物反硝化法的处理成本,需要寻找无毒且更为廉价的碳源以及探寻具有可持续发展前景的强化生物脱氮技术,以取消或减少外部碳源的添加。阐述了目前已投入使用的几种新型碳源以及无外加碳源的序批式生物膜反应器(SBBR)脱氮工艺、两级序批式反应器(SBR)脱氮工艺和其他改进工艺。通过新型廉价碳源的合理利用及组合生物脱氮工艺技术的开发,可以在自有碳源有限的条件下提高生物脱氮效率。     

好氧脱氮菌群的筛选驯化及PCR-DGGE分析

通过脱氮培养基定向筛选驯化好氧脱氮有效生物菌群,该有效生物菌群能在好氧的条件下将氨氮转化为N2排放,24h氨氮去除率达到90.3%,且无中间产物亚硝态氮和硝态氮的积累.其间通过PCR-DGGE方法分析驯化各阶段的微生物群落结构,当群落结构无明显变化且氨氮去除率相对稳定,说明驯化阶段基本完成.该好氧脱氮有效菌群具有培养基...     

具有脱氮除硫能力的假单胞菌的筛选·鉴定与活性研究

[目的]从污水处理厂旁的土壤中富集和筛选鉴定出具有脱氮除硫能力的菌株,并研究温度、p H、金属离子对其脱氮除硫能力的影响。[方法]通过形态学特征、生理生化鉴定、16S r DNA测序,测定硝态氮和硫酸根浓度。[结果]筛选鉴定出1株硝态氮降解率93.9%、硫酸根生成率74.9%的假单胞菌JD4,其脱氮除硫最适温度为30℃,p H 7.0~7.5。[结论]该菌种能在以硝酸盐为氮源、碳酸氢盐为碳源、硫化物为能源的无机培养基中生长,具有成为生物脱氮剂的潜力。     

PCR-DGGE 技术分析不同染料对厌氧污泥中微生物群落结构的影响

为了揭示在生物法处理印染废水过程中废水所含染料种类的变化对厌氧脱色菌群群落结构的影响,采用8 种不同的染料进行浓度梯度驯化从厌氧污泥中富集得到的脱色菌群,测定了驯化后菌群对其驯化染料的脱色率,并将获得的各个菌群基因组DNA 以细菌16S rDNA V3 区通用引物进行PCR 扩增,将扩增产物进行变性梯度凝胶电泳（DGGE）,获得菌群的基因组DNA 特征指纹图谱。脱色试验结果显示,经偶氮染料驯化后的菌群对其驯化染 料的脱色率要高于经蒽醌染料驯化的菌群。DGGE 图谱表明经不同染料驯化后,菌群结构发生了显著变化,其中菌群经活性黑5 和酸性蓝127 驯化后菌种数减少明显。另外,对菌群的12 条优势菌条带进行克隆测序,通过Blast 比对,它们分别属于乳杆菌属（Lactobacillus）、肠球菌属（Enterococcus）、乳球菌属（Lactococcus）和双歧杆菌属（Bifidobacterium）,在菌群对染料的脱色过程中发挥了重要作用。     

磁场强化活性污泥法处理城镇污水研究

[目的]探讨外加磁场及不同场强提高活性污泥法生物脱氮除磷系统运行的稳定性与系统脱氮除磷效率的可行性。[方法]试验分别建立两套采用序批反应型式的平行对比试验系统,开展外加磁场强化城镇污水生物脱氮除磷技术研究,并选取典型城镇污水处理厂在不同磁场强度条件下进行了磁场强化生物脱氮除磷效果比较分析。[结果]在15～24℃条件下,外加高强磁场（1 500 Gs）的活性污泥系统较对比系统COD、NH3-N、PO43--P去除率分别提高1.3%、0.2%和10.0%;外加中强磁场（800Gs）的活性污泥系统较对比系统COD、NH3-N、PO43--P去除率分别提高10.7%0、.4%和6.1%。[结论]高强磁场作用下的活性污泥在试验初期能迅速提高其对有机物的去除能力,中强磁场作用下的活性污泥能提高其对有机物及磷酸盐的去除能力。     

PCR-DGGE 技术分析不同染料对厌氧污泥中微生物群落结构的影响

为了揭示在生物法处理印染废水过程中废水所含染料种类的变化对厌氧脱色菌群群落结构的影响,采用8种不同的染料进行浓度梯度驯化从厌氧污泥中富集得到的脱色菌群,测定了驯化后菌群对其驯化染料的脱色率,并将获得的各个菌群基因组DNA以细菌16S rDNA V3区通用引物进行PCR扩增,将扩增产物进行变性梯度凝胶电泳(DGGE),获得菌群的基因组DNA特征指纹图谱.脱色试验结果显示,经偶氮染料驯化后的菌群对其驯化染料的脱色率要高于经蒽醌染料驯化的菌群.DGGE图谱表明经不同染料驯化后,菌群结构发生了显著变化,其中菌群经活性黑5和酸性蓝127驯化后菌种数减少明显.另外,对菌群的12条优势菌条带进行克隆测序,通过Blast比对,它们分别属于乳杆菌属(Lactobacillus)、肠球菌属(Enterococcus)、乳球菌属(Lactococcus)和双歧杆菌属(Bifidobacterium),在菌群对染料的脱色过程中发挥了重要作用.     

电压对氧化剂和活化剂在土壤中的迁移及对PAHs去除的影响

为探究电动-原位化学氧化（EK-ISCO）中不同电压对土壤中氧化剂、活化剂迁移和污染物去除的影响,以多环芳烃（PAHs）污染土壤为研究对象,通过电动土柱试验（阳极投加氧化剂过硫酸钠,阴极投加活化剂柠檬酸亚铁）,研究了4种电压（5、10、20 V和40~30 V）对土壤中氧化剂、活化剂的迁移机制及对污染物去除的影响。结果表明：电流随着电压的升高而升高,最高电流出现在40~30 V电压处理;电渗量与电压关系较为复杂,10 V电压处理获得了最高的电渗流（981 mL）,其次是40~30 V和20 V处理,5 V处理电渗流最低; 10 V电压处理的高电渗流有利于过硫酸盐从阳极向土柱中迁移,而较高的电压（20 V和40~30 V）一方面减弱了电渗流,减少了过硫酸盐向土柱中迁移,另一方面高电流加快了阴极液和阴极附近土壤溶液的碱化,降低了柠檬酸亚铁的活性,不利于柠檬酸亚铁从阴极向土柱迁移并与过硫酸盐反应。从PAHs去除率来看,10 V处理总去除率可达37.0%,高于其他处理的21.3%~28.4%,且能耗相对较低（268.6 kWh·t^-1）。研究表明,10 V电压处理有利于氧化剂和活化剂在土柱中的迁移和反应,可获得最高的PAHs去除率和相对较低的电能消耗,是适宜的电压条件。     

CASS反应器中反硝化除磷污泥的微生物群落结构

为深入了解CASS系统内的反硝化除磷污泥微生物群落结构,对反应器内初始接种污泥和驯化成功的污泥进行高通量测序分析,测序结果显示CASS系统反硝化除磷污泥中富集了一定比例的、具有脱氮除磷能力的菌群,优势菌群主要有变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和拟杆菌门(Bacteroidetes)。目水平上鞘脂杆菌目(Sphingobacteriales)和红环菌目(Rhodocyclales)丰度增长较大,科水平上红环菌科(Rhodocyclaceae)的丰度增长最大,可能包含具有反硝化功能的菌群。此分析结果也显示出CASS系统具有一定的脱氮除磷功能。     

三格厌氧氧化槽处理农村生活污水的菌种筛选及条件选择

［目的］为农村生活污水的净化处理提供菌源和技术支持。［方法］从生物净化器/强化浮床组合工艺处理农村生活污水工程的三格厌氧氧化槽中提取菌种,并在筛选培养基中复筛出3株高效活性菌株。经过生理生化试验和优化条件选择试验筛选出优化菌株。［结果］将3槽内菌株富集后各自初步筛选出3株菌株A-1、A-2、A-3,B-4、B-5、B-6,C-7、C-8、C-9。在一定培养条件下根据总氮、总磷和COD的变化筛选出高效菌株A-1、B-5、C-7作为优化试验的菌种。A-1、B-5、C-7的1∶1∶1混合培养菌株D-X因单株之间的协同作用使其脱氮除磷速率比单株都高, 故选用D-X作为生物脱氮除磷的接种剂。经优化,D-X的最佳培养条件：在300 ℃和厌氧条件下,pH值为7.0左右,N/P为6,接种量为20%。［结论］优选出了混合培养菌株D-X,该菌株脱氮除磷效果明显,可广泛用于农村生活污水的处理。     

限制自养硝化反硝化工艺脱氮机制及强化研究进展

限制自养硝化反硝化(OLAND)工艺是短程硝化和厌氧氨氧化相耦合的生物脱氮工艺,与传统的生物脱氮相比,能耗低,反应时间短,污泥产量少,不需投加碳源,脱氮效率高,在较低温度下仍可正常运行,在技术研究和开发上具有良好的潜力和经济价值。基于OLAND工艺原理,从微观上分析了工艺中微生物的种类、分布及特性,从宏观上探讨了溶解氧质量浓度、底物质量浓度、p H值及温度等对OLAND脱氮过程的影响,并从提高厌氧氨氧化脱氮效率入手,讨论了添加物(竹炭、二氧化锰、铁离子等)、菌种流加技术等对工艺的强化作用。指出多因子协作及其作用机制、OLAND脱氮效率的强化措施及机制研究是今后OLAND工艺研究的重点。     

氮磷养分对荧蒽污染土壤修复的应用研究

为探究污染土壤中氮、磷养分添加对土壤中多环芳烃(PAHs)去除的影响,通过室内土壤培养试验,以荧蒽为PAHs代表,研究外加氮磷(0、150、300、450、600 mg·kg^-1)对土壤中PAHs污染消减的影响,并通过污染土壤中外加氮磷对相关土壤酶活性的影响,探讨氮磷养分对土壤中荧蒽去除的机理。结果表明:外加氮磷有利于污染土壤中荧蒽的去除,外加氮磷可将土壤中荧蒽的半衰期缩短最多达78.4%。在100 mg·kg^-1荧蒽污染下,外加300 mg·kg^-1氮对土壤中荧蒽的消除速率常数提高了388.9%;外加150 mg·kg^-1磷对土壤中荧蒽消除速率常数提高了477.8%。外加氮磷可显著影响土壤中相关酶活性,外加磷能够显著提高土壤中脲酶活性和酸性磷酸酶活性;外加氮显著提高了低荧蒽污染土壤中酸性磷酸酶活性;外加氮磷均可显著提高土壤多酚氧化酶活性,多酚氧化酶活性的提高与土壤中荧蒽的去除具有显著正相关性。研究建议,污染黄棕壤中外加氮、磷的范围为150~300 mg·kg^-1,外加的氮磷通过有效改变污染土壤的酶活性,从而促进土壤中PAHs的去除。     

反硝化技术对模拟养殖池塘修复的研究

浙江奉化市池塘的底泥经过反复培养、驯化.从中筛选、分离出反硝化细菌,在模拟实验条件下,研究其对不同浓度的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的去除情况,讨论反硝化菌种的生长情况.结果表明,在初始浓度为1、25、50 mg·L-1的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮模拟池塘中,随着实验的进行,对污染物的去除效果逐渐提高.其中在1 mg·L-1的浓度组中,3 d内硝酸盐氮和亚硝酸盐氮去除率就分别达到了95.8%和90.2%;在25 mg·L-1的浓度组中,第6 d硝酸盐氮和亚硝酸盐的去除率分别为93.8%和87.8%;在50 mg·L-1的浓度组中,第6 d硝酸盐氮和亚硝酸盐的去除率分别为89.7%和78.7%.此外,反硝化菌对硝酸盐氮的去除效果略优于亚硝酸盐氮,而且硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的浓度越低,对其去除效果越好,达到稳定状态的时间越短.在模拟池塘中,菌种的生长情况与硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的浓度呈负相关,即污染物的浓度越高反硝化菌的生长情况越差.对反硝化菌的生态影响因子研究表明,其反硝化最适宜的pH值为6～7,温度为25～35℃;而且在同一pH值和温度条件下,硝酸盐氮和亚硝酸盐氮浓度越低,反硝化菌对其去除效果越好.     

无回流生物滤床净化槽脱氮效果的研究

构建一种脱氮的无回流生物滤床家庭生活污水处理一体化净化槽,研究其处理效果;改变各区内的曝气形式,形成A/O/A/O的脱氮工艺,通过测定各区COD、NH+4-N、NO-3-N和TN的浓度变化,考察其处理效果。结果表明:随着净化槽各区生物滤床的加入,反应器抗冲击性增强,处理效果明显提高。但A/O/A/O系统中第二级厌氧过程因碳源不足,脱氮效果不佳,改用分段进水后,净化槽不仅运行稳定,而且取得了很好的处理效果,出水COD平均浓度12.3 mg·L~(-1),NH+4-N平均浓度2.7 mg·L~(-1),TN平均浓度13.0mg·L~(-1),均达到国标(GB 18918—2002)一级A标准。A/O/A/O生物滤床新型净化槽不仅在结构上形成一体化,而且由于生物滤床的使用,不需要污泥回流,节省能耗,通过分段进水可以实现过程脱氮。     

废水脱氮除硫处理工艺及其研究现状

大量同时含氨氮和硫酸盐的废水不断排入水体,带来的环境问题极其严重。首先综述了目前主要研究的废水脱氮处理工艺、废水脱硫处理工艺,包括物理化学法和生物法;然后介绍了废水同步脱氮除硫原理及研究现状,总结了几种主要技术,包括传统生物脱氮除硫、基于脱氮硫杆菌的反硝化同步脱氮除硫、厌氧氨氧化型同步脱氮除硫及厌氧流化床微生物燃料电池同步脱氮除硫及产电。为废水脱氮除硫的深入研究提供了一定的参考价值。     

人工湿地-微生物燃料电池系统对十二烷基苯磺酸钠的微生物响应特征

直链烷基苯磺酸盐（LAS）是日化领域应用最为广泛的阴离子表面活性剂,烷基苯磺酸盐及其降解中间产物已经成为环境中常见的代表性有机污染物。本研究以十二烷基苯磺酸钠（SDBS）为目标LAS,通过小试试验探究了人工湿地-微生物燃料电池耦合系统（CW-MFC）对SDBS的处理效果及系统对SDBS的微生物响应特征。结果表明：当进水SDBS浓度为25 mg·L-1时,CWMFC对SDBS的去除率和去除负荷分别为44.3%和6.74 g·m-3·d-1;SDBS的加入对CW-MFC系统中微生物群落的组成与活性产生了较大的干扰,微生物需要一定的时间适应并发展SDBS降解能力,而电化学活性菌（EAB）对SDBS的抗性比其他微生物物种更强;SDBS促进了火山岩填料和阳极表面（厌氧环境）的微生物群落丰富度和多样性,而对植物根系和阴极表面（好氧环境）的微生物群落多样性产生了抑制;CW-MFC中火山岩填料表面、阴极表面和阳极表面的优势菌门分别为Proteobacteria、Bacteroidota和Desulfobacteroidota;SDBS将CW-MFC中阳极区EAB(Proteobacteria、Bact...     

不同电压降条件下污泥中主要重金属的动电去除效果

根据电化学方法基本原理,探讨不同电压降条件下污泥中主要重金属的动电去除效果,结果表明,在0-2.0 V.cm-1不同电压降条件下,阳极附近污泥的pH值降低,而阴极附近的pH值则有所升高.阳极附近污泥的电导率均低于处理前,并随着距阳极距离的增大而提高.除0.5 V.cm-1处理的污泥柱电流随时间变化不大外,其他电压降处理污泥柱的电流在0-28 h均呈上升趋势,之后则下降.污泥总Cr去除效果以1.0 V.cm-1电压降处理较为理想,去除率达43.02%,而总Pb和Cd去除效果则以2.0 V.cm-1电压降处理较为理想,去除率分别高达71.36%和92.89%.     

不同固体碳源释碳特征及其对反硝化脱氮效果研究

碳源是低碳氮比废水反硝化过程的限制性因素之一,外加固体碳源可以强化微生物反硝化脱氮效果。为筛选出合适的外加碳源,本研究选用廉价的农业废弃物(稻草和锯木屑)和水生植物(绿狐尾藻和梭鱼草)作为固体碳源材料,分析不同固体碳源材料的释碳特征,比较其对反硝化过程的脱氮效果。结果表明,4种材料的释碳过程均符合二级动力学方程,其释碳能力大小为:稻草(25.64 mg/(g·L))梭鱼草(23.64 mg/(g·L))锯木屑(22.37 mg/(g·L))绿狐尾藻(20.45 mg/(g·L)),其中,绿狐尾藻的释放速率最快,其COD释放浓度达饱和浓度一半时所用时间仅为3.56 h。4种材料作为外加固体碳源可显著提高反硝化脱氮效率,其对水体硝态氮的去除率均达80%以上。由于梭鱼草在试验后期出现氨氮的大量积累,会造成水体二次污染。因此,稻草、锯木屑和绿狐尾藻适合作为外加碳源材料利用。