固定化硝化细菌对氨氮的去除效果研究

[目的]探讨固定化硝化细菌对氨氮的去除效果。[方法]采用海藻酸钠-CaCl2和PVA-硼酸法2种固定化方法对实验室富集的硝化细菌进行了固定化,并优化了采用海藻酸钠-CaCl2制备的固定化硝化细菌去除自配水体中氨氮的条件。[结果]海藻酸钠-CaCl2固定硝化细菌去除氨氮的优化条件为:温度30℃,pH 7.5～8.5,曝气速率6.5 L/min。在优化条件下,浓度为330.0 mg/L的自配水体经过7d处理后氨氮全部被去除,去除率接近100%。[结论]为污水处理研究提供了理论依据。     

玉米秸秆生物炭固定化Acinetobacter lwoffii DNS32性能研究

用玉米秸秆制备生物炭,并以其作为固定化菌剂的廉价载体,与阿特拉津降解菌Acinetobacter lwoffii DNS32制备成具有吸附-降解性能的新型菌剂,用以降解水溶液中阿特拉津。结果表明:固定化菌剂可在40 h内将100 mg·L~(-1)的阿特拉津降解94%,降解率比游离菌高24%;固定化菌剂在pH=5和pH=10时,降解率分别为42%和35%,说明其具有更好的pH适应性;温度为10℃时,固定化菌剂的降解率比游离菌高14%,说明其具有更好的耐寒性。为期30 d的模拟修复阿特拉津污染的实验表明:生物炭固定化菌剂在30 d后仍然具有活性,该固定化菌剂具有高效且持久的阿特拉津污染修复效果。     

阿氏节杆菌菌株DA-1的厌氧反硝化研究

阿氏节杆菌(Arthrobacter arilaitensis)菌株DA-1是一株氨氮降解细菌,且在有氧及厌氧条件下均具有反硝化作用.通过对该菌的厌氧反硝化条件进行优化,考察了碳源、C/N、温度和初始pH对其反硝化作用的影响.结果表明,乙酸钠为最佳的反硝化碳源,当C/N为10∶1、温度为30℃、初始pH为7.0时,A.arilaitensis DA-1能获得最高的反硝化效率,在该条件下,向硝酸盐模拟污水(NO3--N浓度为25mg/L)中接入2％(V/V)的A.arilaitensis DA-1菌剂,经过48 h的静置培养,N03--N的去除量达到了20.13 mg/L,而此时NO2--N积累浓度仅为0.56 mg/L.     

固定化小球与悬浮态菌去除氨氮的比较研究

[目的]比较固定化亚硝化型细菌与传统悬浮生物处理法在氨氮废水硝化过程中的性能.[方法]研究沉降性能、温度变化、pH值变化和溶解氧变化分别对固定化小球氨氮去除效率和硝化污泥氨氮去除效率的影响. [结果]结果表明:固定化微生物技术较普通生物处理稳定性好.[结论]固定化小球处理氨氮废水技术有极大的应用潜力和发展前景.     

生物炭固定化石油降解菌剂的制备

以前期筛选的高效石油烃降解菌多食鞘氨醇杆菌（ Sphingobacterium multivorum）为目标微生物,选择多种生物质材料（松针、玉米芯、草）为前体物制备生物炭载体,采用吸附法制备固定化石油降解菌剂,探索获得较高除油效果菌剂的制备条件。结果表明：以松针及其生物炭为载体的菌剂除油效果优于玉米芯系列和草系列;以生物炭为载体的菌剂除油效果优于以其前体物为载体的菌剂。由于玉米芯易在当地大量低成本获得,考察了玉米芯炭固定化菌剂的制备条件：300℃热解玉米芯4 h,以粒径＞200目的玉米芯炭为载体,投加量为1 g／100 mL的固定化培养基,菌接种量为5％,固定时间为18 h,转速160 r／min,温度30℃,离心后沉淀用无菌生理盐水清洗2次获得菌剂。该菌剂对5 g／L原油培养基的周除油率是47．6％～50．7％;菌剂含降解菌5．8×109 CFU／g,吸附法对菌的固定效率为80．7％,降解菌主要附着区域为玉米芯炭表面及孔。该菌剂可为进一步修复油田石油污染土壤提供技术支撑。     

生物炭固定SM3菌剂的制备及其对三唑酮的降解研究

针对环境中存在的三唑酮污染问题,本研究以生物炭为载体,一株三唑酮高效降解菌(Stenotrophomonas maltophilia) SM3为固定化菌种,采用吸附法制备成固定化菌剂。从4种生物炭中优选出具有比表面积较大、吸附性能好等特点的固定化载体,并对其制备条件进行优化,在此基础上,评估生物炭固定化菌剂的稳定性及其对三唑酮的降解效果。结果显示,4种生物炭中,油茶壳生物炭比表面积及孔隙大、官能团含量丰富、固定化菌剂对三唑酮降解效果优于其他3种,选择其作为固定化SM3菌的载体。单因子优化试验表明,在载体投加量20 mg·mLP＞-1P＞,SM3接菌量5%,固定温度30℃,固定时间36 h所制备的固定化菌剂对三唑酮的降解率可达93.27%。最佳条件下制备的固定化菌剂在4℃及室温(25~35℃)条件下存放28 d后对三唑酮的降解率仍可达到81.73%和58.18%,菌剂降解效果具有良好的稳定性。油茶壳生物炭固定化SM3菌剂的制备,为解决环境中三唑酮污染问题提供了良好的生物修复材料。     

耐高氨氮的水生产碱菌BJ17的筛选和脱氮特性

【目的】筛选出能够耐高氨氮的异养硝化-好氧反硝化菌株,并研究菌株的脱氮特性和污水脱氮应用潜力。【方法】从渗滤液中富集筛选出耐高氨氮的异养硝化-好氧反硝化菌株;筛选菌株在不同初始氨氮质量浓度、碳源、碳氮比、pH条件下的最适脱氮条件,探究该菌株的脱氮特性和应用潜力。【结果】筛选出一株耐高氨氮的异养硝化-好氧反硝化菌株BJ17;经过形态学、16S rRNA基因序列比对,确定菌株BJ17为水生产碱菌Alcaligenes aquatilis;该菌株最适脱氮条件为初始氨氮质量浓度为1 000 mg/L、碳源为柠檬酸三钠、碳氮比为8、pH9,其氨氮去除率为90.92%,总氮去除率为83.4%。检测到菌株的氨单加氧酶、羟胺氧化酶、硝酸盐还原酶和亚硝酸盐还原酶活性。在实际污水处理中,9 h将市政污水的氨氮全部去除;在垃圾渗滤液脱氮试验中,添加柠檬酸三钠,216 h可将含量4 758.06 mg/L的氨氮去除61.38%。【结论】菌株BJ17是一株能耐高氨氮的异养硝化-好氧反硝化作用菌株,且在高氨氮污水处理中具有良好的应用前景。     

微生物固定化生物炭对水体铵态氮去除效果的研究

为探究微生物固定化生物炭对水体铵态氮(NH_4~+-N)去除效果的影响,以花生壳生物炭(BC)为载体,通过吸附和包埋两种方法将脱氮副球菌(Paracoccus denitrificans)、假单胞菌(Pseudomonas)和拉乌尔菌(Raoultella)固定在生物炭上,然后将该微生物固定化生物炭投加到NH_4~+-N模拟废水中,结合表面微观结构表征,研究其对水体NH_4~+-N的去除性能。结果表明:吸附和包埋法均能将微生物固定到生物炭表面,并在生物炭表面呈饼状、杆状和粒状分布。吸附法固定脱氮副球菌和假单胞菌,分别缩小生物炭比表面积和孔容积5.5%～17.2%和5.4%～25.8%。吸附法固定拉乌尔菌,分别增大生物炭比表面积和微孔容积45%和43%,缩小介孔和大孔容积。包埋法引入—CH_2、C—H和C=O键等新的官能团,但由于带入包埋材料,使固定微生物生物炭比表面积减少87.3%～96.3%,孔容急剧缩小,其中介孔缩小84.1%～98.2%,微孔几乎全部被封堵。因此,吸附法制得的固定化微生物生物炭对水体NH_4~+-N去除速率较包埋法高1.16～3.44倍。研究表明,吸附法和包埋法均能将微生物固定在生物炭表面,包埋法对生物炭的孔隙结构和表面官能团影响更大,吸附法对水中NH_4~+-N的去除效率更高。     

菌剂强化多级A/O工艺处理低温农村生活污水脱氮除磷效果

针对冬春季分散式农村生活污水处理设施脱氮除磷效果差、普遍超标的难题,构建生物填料型多级A/O试验装置和48 t/d的示范工程处理设备,形成生物膜/活性污泥混合净化系统,以投加反硝化聚磷菌(B8)为强化手段,考察B8菌对多级A/O系统去除氨氮、总氮和总磷的强化效果,同时跟踪监测示范工程的应用效果。结果表明,投加B8菌剂可以一定程度上强化低温条件下(9～13℃)多级A/O工艺的脱氮除磷效果,与未投菌装置的氨氮、总氮和总磷的出水浓度4.13、16.29、和0.67 mg/L相比,投菌装置的出水浓度分别为2.31、10.11和0.48 mg/L,达到一级A排放标准。更低温度条件下(3～7℃)时,投菌、未投菌装置对氨氮、总氮、总磷的去除效果未见明显差异,分别维持在35%、30%和43%左右。经过B8菌剂强化后的农村污水处理设施(48 t/d)出水水质有所改善,氨氮平均去除率由86.4%增至92.6%,总氮平均去除率由45.9%增至57.3%,总磷平均去除率由67.8%增至76.1%,但COD_(cr)的平均去除率为72.8%,较未投菌的74.5%相差不大。氨氮出水达到一级A排放标准,COD_(cr)、总氮、总磷出水达到一级B排放标准。     

常温下猪场厌氧消化液的亚硝化研究

[目的]探求常温下猪场厌氧消化液亚硝化的最优工艺参数。[方法]在常温（15～30℃）条件下,以模拟低C/N、高氨氮的猪场厌氧消化液为进水,通过反应器启动和运行,研究猪场厌氧消化液亚硝化的最优工艺参数及影响因素。[结果]反应器在常温下作全程硝化启动时,氨氮进水浓度为100 mg/L,COD进水浓度为180 mg/L,之后逐渐增加进水浓度以提高容积负荷,经过25 d的培养成功启动。反应器启动后连续运行70 d,在未控制pH条件下,随着硝化反应产酸的积累,氨氮去除率下降至54.86%,NO2--N下降至0.029 mg/L;在调节pH条件下,氨氮浓度平均去除率为93%,NO2--N平均累积率稳定为90%;pH适宜范围在7.0～8.0,FA适宜范围为3.02～12.1mg/L,曝气量为200 mg/L。[结论]该研究为猪场厌氧消化液亚硝化的后续厌氧氨氧化进一步脱氮奠定了基础。     

沼泽红假单胞菌R-3去除水体中氨氮的特性研究

为了降低养殖水体中的氨氮,以1株具有氨氮去除效果的沼泽红假单胞菌R-3菌株为材料,通过单因素试验,分别研究了初始氨氮浓度、温度、pH值和光照强度对其降解氨氮能力的影响。结果表明:当水体初始氨氮浓度在80 mg/L以下时,菌株R-3降解氨氮的效果较好,降解率均大于70%;该菌株在温度为25~30℃,水体的p H值为6~9,光照强度为1 000~5 000 Lux的环境条件下对水体中的氨氮具有较好地降解效果,对氨氮的降解率最高可达85.7%。沼泽红假单胞菌R-3具有高效去除水体中氨氮的能力,且适应环境的能力相对较强,在实际生产中具有较大的潜在应用价值。     

核桃壳用于氨氮废水处理的试验

将废弃生物质核桃壳改性后用于处理氨氮废水,比较了废水pH、改性核桃壳用量、废水中氨氮的初始浓度、接触时间等对氨氮去除效果的影响。结果表明,pH在3~9时,改性核桃壳去除废水中的氨氮比较合适,最大去除率可达81%;改性核桃壳处理氨氮废水(100 mg/L)采用10 g/L的用量比较合适;氨氮废水中氨氮的初始浓度对氨氮的去除有较大影响,当氨氮浓度增加到300 mg/L后,吸附量增加不再明显,吸附量可达9.3 mg/g;改性核桃壳处理氨氮废水的接触时间选择6.0 h比较合适。改性核桃壳处理氨氮废水主要以吸附为主,同时还有氧化还原的化学反应过程。     

有益微生物对中华鳖养殖池塘水质及细菌数量的影响

[目的]研究枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌及二者等比例混合剂的应用对中华鳖养殖池塘水质及总异养细菌数量的影响.[方法]在试验池塘分别施用1 mg/L枯草芽孢杆菌、1 mg/L植物乳杆菌,枯草芽孢杆菌(0.5 mg/L)和植物乳杆菌(0.5 mg/L)的混合剂,研究其对中华鳖养殖池塘水体的亚硝酸盐含量、氨氮含量、溶解氧含量、pH及总异养细菌数量的影响.[结果]施用这些有益微生物对养殖水体的溶解氧及pH没有明显影响.混合剂对养殖水体的氨氮及亚硝酸盐的去除效果最为明显,氨氮及亚硝酸盐含量分别降低42.37％和45.56％.其次为枯草芽孢杆菌和植物乳杆菌,可使水体中的氨氮及亚硝酸盐含量分别降低34.60％、31.63％和14.54％、15.59％.混合剂、植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌添加组和对照组的总异养细菌数量分别为3.02×105、3.09×105、3.13 × 105、3.45 × 105 cfu/ml,各试验组无显著差异(P＜0.05).[结论]使用混合剂不仅能有效地改良水质,而且水体总异养细菌数量最少.     

砖质固定化硝化细菌对氨气及铵态氮的转化效果

以普通建筑用砖为吸附载体对硝化细菌固定化,研究固定化硝化细菌(INB)对NH3及NH4+-N的转化效果。结果表明,INB与NH3接触6 h后,NH3的转化率为60.2%;INB对(NH4)2SO4溶液中的NH4+-N有很强的转化能力,在初始质量浓度为5.0、20.0 g/L的(NH4)2SO4溶液中,NH4+-N平均转化率分别为81.7%、86.6%;INB在37℃硝化细菌富集培养液中培养12 h,对NH3平均转化率提高27.5%。说明,普通建筑用砖可以作为硝化细菌的固定载体,用该载体制备的INB对NH3和NH4+-N均有较强的转化能力,可以通过加入硝化细菌培养液进行再培养提高砖质INB对NH3转化率,实现INB重复使用。     

温度对矿化垃圾生物反应床脱氮的影响研究

[目的]研究温度对矿化垃圾生物反应床脱氮能力的影响,为实现反应床对氮污染物的经济、高效处理提供指导。[方法]以埋龄为3年的矿化垃圾填充反应床,研究不同温度条件下反应床脱氮的效果和机理。[结果]30℃时脱氮效果最佳,出水中TN浓度为19.31mg/L,NH3-N近乎被全部去除,满足GB16889-2008的特别排放限值,而10℃时脱氮效果最差,出水中TN浓度为59.62mg/L,NH3-N浓度为54.22mg/L,远超出GB16889-2008的排放浓度限值;矿化垃圾反应床脱氮过程主要由亚硝化菌、硝化菌、好氧反硝化菌和厌氧反硝化菌四大类菌群共同作用完成,床内亚硝化菌群和硝化菌群合适的生长温度范围为15～30℃,床内多数反硝化菌群最适生长温度范围为30～37℃。[结论]温度对矿化垃圾生物反应床脱氮效果和其中的脱氮菌群影响显著,30℃为反应床运行的最佳温度。     

固定化藻菌去除淡水养殖废水氨氮效果及模型拟建

[目的]研究固定化藻菌去除淡水养殖废水氨氮效果及模型拟建。[方法]利用固定化藻菌（ABI）处理淡水养殖废水中的氨氮,采用多因子正交试验得到温度（T）、pH、光照强度（I）、溶解氧（DO）和填充率五因子与氨氮去除率（AR）之间的关系数据,拟建五因子与AR关系模型。[结果]五因子对AR均具有显著影响,最佳去氨氮组合为：温度30℃、pH值7.0、光照强度6000lx、溶解氧5.0mg/L、填充率10%。根据试验数据拟建的方程模型决定系数R^2=0.8648、相伴概率P〈0.05,对AR的模型预测值与实际测值进行样本T-检验,结果表明总体均值差异显著值sig.为0.978（P〉0.05）,模型预测值与实际测值数据组无显著性差异,模型具有较高拟合度。[结论]为实现养殖废水中氨氮去除或浓度降低提供了参考依据。     

硝化细菌在澳洲银鲈工厂化养殖中的应用初探

[目的]为硝化细菌在工厂化养殖中的应用提供科学依据。[方法]在工厂化养殖池中,研究了施放硝化细菌前后水体中的氨态氮、亚硝酸氮、溶氧量、化学耗氧量等水化指标的变化情况。[结果]在施放硝化细菌前,实验池氨态氮含量上升趋势与对照池大致相同,在施放硝化细菌后第4天氨态氮含量出现下降,2~3 d后又开始缓慢上升。亚硝酸氮变化趋势与氨态氮大致相同,实验池在施放硝化细菌后第9天亚硝酸氮含量开始缓慢回升。对照池和实验池的溶氧均呈下降趋势。对照池和实验池的化学耗氧量在施放硝化细菌前上升明显,施放硝化细菌后上升放缓。[结论]在工厂化养殖池中施放硝化细菌,能有效改善养殖环境。