固定反硝化菌强化人工湿地处理低污染水研究

将固定反硝化菌Pseudomonas stutzeri(以聚乙烯醇、海藻酸钠为材料包埋固定)投加至人工湿地不同位置,进行低污染水模拟脱氮实验,以探究固定反硝化菌的最佳投加位置;采用高通量测序技术分析各系统微生物组成,并考察最优系统在低温下的脱氮效果。结果表明,上层投加固定反硝化菌对湿地脱氮的强化效果最佳,TN与NO_3~--N去除率分别为60.31%与64.98%;微生物多样性指数显示,投加固定反硝化菌虽降低了系统微生物丰富度,但各处理系统内主要微生物物种差异不大,Proteobacteria(变形菌门)丰度最高,投加固定反硝化菌系统中Nitrospira(硝化螺旋菌门)比例增大,有利于脱氮效果的提高。在15℃条件下,上层投加固定反硝化菌系统的TN与NO_3~--N去除率分别为50.86%与55.06%,高于空白湿地系统(TN与NO_3~--N去除率为24.81%与27.53%)。     

海绵热解炭固定化微生物吸附-降解餐饮废水中油脂的研究

【目的】随着餐饮行业的迅速发展,餐饮废水油脂对环境的危害日益严重,因此对餐饮废水油脂的治理刻不容缓。【方法】以废弃海绵为原料,经热解炭化制得吸附性能良好的海绵热解炭(SPC_x,x为热解温度),利用冷场发射扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱对其形貌、结构等理化性质进行表征。利用SPCx吸附废水中大豆油,研究了热解温度、废水pH和温度等对吸附性能的影响;分析了SPC₆₀₀吸附剂的吸附动力学和吸附等温线,采用Langmuir和Freundlich模型对数据进行分析。基于此,探究了SPC₆₀₀固定化微生物对模拟废水和实际废水中油脂的吸附-降解规律。【结果】海绵热解炭(SPC₆₀₀)具有丰富的“网络”结构和断裂分支,且表面含有大量的羟基、羰基和醚键等含氧官能团,进而提高了其对油脂吸附和微生物固定能力。优化的SPC₆₀₀,在pH7和吸附温度30℃时,吸附容量高达8 093.1 mg·g^-1。吸附过程符合准二级动力学方程,且是以化学吸附为主的放热过程。...     

固定化菌藻组合对含油污水的处理研究

[目的]优化固定化菌藻对含油污水的降解条件.[方法]首先,研究了固定化菌藻组合对含油污水的处理效果,并对降解前后的原油进行红外光谱、GC-FID及GC-MS分析,然后考察了原油浓度、降解温度、溶液pH、溶液盐度等条件对固定化菌藻降解原油效果的影响,最后对固定化菌藻的可重复利用性能进行研究.[结果]经过15 d的降解,固定化菌藻对3 9/L原油的降解率可达91.8％.固定化菌藻与固定化单菌、固定化单藻相比,菌藻组合表现出协同作用,对主要的正构烷烃及多环芳烃的去除效率增加.当原油浓度为1～7g/L,pH为6～8,温度为25～35℃,NaCl浓度＜1.5％时,固定化菌藻具有较高的生物量,并对原油具有较高的去除率.固定化菌藻重复利用3次以内(每次5d),对其降解原油的性能影响不大.[结论]该研究为固定化菌藻组合对含油污水的处理提供了理论依据.     

苯酚降解菌的分离、驯化与固定化研究

对采自贵阳市乌当区某造纸厂的污泥进行富集、驯化、筛选,最终得到2株能以苯酚为惟一碳源生长的菌株(3#和5#),混合菌株可耐受1.3 g/L左右的苯酚,单一菌株可耐受1.0 g/L的苯酚。经生理生化及形态学鉴定,初步确定为醋杆菌属和假单胞菌属,通过不同pH值,苯酚浓度、温度以及外加碳源、氮源、盐度对菌株降酚能力的影响研究,确定了5#菌株的最佳生长和降酚条件。     

人工湿地处理畜禽养殖废水研究初探

畜禽养殖污染已成为农村面源污染的重灾区,人工湿地是一种技术成熟的自然生态污水处理工艺,为加快推进乡村绿色发展,文章通过对人工湿地处理畜禽养殖废水的初步研究,筛选污染去除效能较高的湿地类型与植物。结果表明,垂直流人工湿地对畜禽养殖废水的去除效能较高,芦苇具有较强的持续生长能力。同时探析了高效人工湿地处理技术以及资源循环利用与可持续健康发展方向。     

北方人工湿地耐冷菌的分离·鉴定与降解特性研究

为探索低温条件下人工湿地中耐冷菌降解污染物的能力,对北方某人工湿地底泥中的微生物进行驯化,筛选出生长速率及降解效率最高的耐冷菌菌株,对菌株形态特征、生理生化特性以及16S rDNA序列分析鉴定,对菌株的生长特性进行研究。结果表明,从北方人工湿地底泥中分离筛选出一株耐冷菌菌株E,该菌株具有较好的污染物降解能力,当温度为8℃时,该菌株对模拟污水中的COD、总磷和氨氮的降解率分别达62.92%、56.42%和50.63%;对菌株E进行16S rDNA序列测定和同源性比较分析,经鉴定菌株E为黄假单胞菌(Pseudomonas flava);该菌株最佳的生长条件为培养时间48 h、温度16℃、pH 6.0～8.0、盐度为1%、碳源为蔗糖、氮源为蛋白胨,显示出菌株E具有一定的耐盐能力,为提高北方滨海盐碱地区人工湿地冬季污水处理效率提供了耐冷菌资源。     

养殖业废水人工湿地处理法净化效率的探讨

养殖业废水中有机物浓度和N、P含量高,并且含有重金属和残留兽药成分等,仅经过常规处理不能直接排放或农用。人工湿地处理法具有易于建设、运行费用低、耗能少、维护方便和运行过程缓冲能力强等特点,适合用于养殖业废水的二级或三级处理。针对养殖业废水的特点,分析了影响人工湿地法处理养殖业废水的各种因素、不同湿地植物对污染物的净化能力和最佳的适用条件等,为建造适宜的人工湿地生境,提高养殖业废水处理效率提供参考。     

高盐废水人工湿地处理中耐盐植物的筛选

天津塘沽作为滨海新区核心区,是目前天津发展最快的地区之一。由于本区盐碱土壤等自然条件,污水中盐分含量较高,制约了废水的回用。本文通过模拟人工湿地实验,比较了芦苇(Phragmites australis)、盐地碱篷(Suaeda salsa)、碱蒿(Artemisia anethifolia)、黄花鸢尾(Iris wilsonii)、盐角草(Salicornia europaea)和大米草(Spartina anglica)等耐盐植物对轻污染水体中高浓度氯离子的去除能力,筛选出去除能力较强的植物,并确定植物对盐分去除率达到最大时的生态系统条件。结果表明,适合人工湿地的耐盐碱植物对氯离子的去除效果依次为:芦苇>盐地碱篷>碱蒿>黄花鸢尾>盐角草>大米草,停留时间一般在第4 d时可达到平衡。该研究为利用人工湿地处理高盐废水提供了科学依据。     

固定化混合菌高效降解残杀威的条件优化

从海利(常德)农药化工有限公司废水处理池污水中分离得到2株耐盐残杀威降解细菌CS1和CS2,经形态特征、生理生化鉴定及16SrDNA序列分析,2菌株均属于不动杆菌(Acinetobactersp.)。以处于对数生长期的CS1和CS2菌株菌悬液分别按照体积比为1∶1、1∶1.5、1∶2、1∶2.5、1∶3、1.5∶1、2∶1、2.5∶1、3∶1复配成混合菌剂,结果 CS1和CS2菌悬液体积比为1.5∶1(M6)时,对残杀威的降解率最高,达到72.68%。采用海藻酸钠(SA)–活性炭、聚乙二醇(PVA)–活性炭及PVA–SA–活性炭3种组合材料对M6进行包埋,PVA–SA–活性炭固定化M6对残杀威的降解率为73.22%。采用正交试验对影响残杀威降解效率的4个主要因素(残杀威质量浓度、培养基盐度、温度和pH值)进行优化,M6降解残杀威的最佳组合为残杀威质量浓度200 mg/L、盐度3%、pH 6.5、温度30℃,对残杀威的降解率达77.34%;对固定化混合菌M6降解残杀威的影响大小依次为温度、残杀威质量浓度、盐度、pH值。     

多介质膜生物反应器-复合人工湿地组合工艺处理农村生活污水中试试验

根据派河支流光明大堰河流域范围内产生的农村生活污水NH_3-N、COD含量超标的特点,以湿地技术为核心,设计了BA-MBR+复合人工湿地组合处理技术模型。模型经过调试运行,随着挂膜逐渐成熟后,对系统进出水质进行监测与分析。结果显示该系统对SS、COD_(Cr)、TN、NH_3-N、TP平均去除率分别达90%、55%、42%、75%、30%。该工艺采用多级曝气,增加溶解氧含量,对氨氮去除效果明显,提高脱氮效率。整套系统内部形成"好氧-厌氧"的环境,有效削减污染物含量,脱氮除磷效果较好。该工艺适用于处理农村生活污水,且工艺采用湿地净化技术,运行成本低,村镇融合效果好,环境、生态效益好,易于在农村地区推广。     

人工湿地中植物对低盐度养殖废水处理效果

分别构建种植美人蕉（Canna indica）、菖蒲（Acourus calamus）和千屈菜（Luthrum salicaria）的人工湿地,开展对低盐度养殖废水处理效果的模拟研究,设置进水中的C/N/P分别为50/10/1、25/5/1、25/5/2、25/5/3,盐度分别为0.5、1.0和2.0,水力停留时间分别为1 d、2 d、3 d和4 d,测定人工湿地对总氮、总磷和化学需氧量的去除率,出水中的氨氮、硝态氮、亚硝态氮和磷酸盐含量以及3种植物的生长状况。研究表明：当HRT=4 d,盐胁迫浓度为1,C/N/P为25/5/2（COD=50 mg/L,TN=5 mg/L,TP=4 mg/L）时,人工湿地装置TN、TP及COD去除率可达90%、97%和65%;不同植物的人工湿地系统中,美人蕉-人工湿地去除效果最佳,此时美人蕉体内叶绿素（SPAD值）、超氧化物歧化酶含量较高,丙二醛含量较低,分别为40.6、1 212U/g和2.45 nmol/g,氨基酸含量为1.82 %;盐胁迫浓度为1,C/N/P为25/5/2时,人工湿地内微生物群落结构得到优化,优势菌群为变形菌门（Proteobacteria）,该菌门是污水处理中常见的功能性菌群。因此美人蕉-人工湿地能够处理低盐度养殖废水,能强化人工湿地处理效果,提高植物-微生物的协同去污和盐度耐受性,为滨海水体修复提供技术支撑。     

潮汐流人工湿地床处理生活污水的优化研究

我国水环境污染日趋严重,传统人工湿地复氧量常小于截留污染物降解需氧量,床体氧环境较差直接影响污水处理效率,且易于堵塞。本研究以探索新型潮汐流人工湿地对污水的高效处理为目的,以室内无植物封闭柱式潮汐湿地床为研究对象,探讨5种不同运行条件下污染物去除能力和复氧效果。结果表明:不同运行条件对悬浮物的去除率影响不大,淹水时间3h,总磷(TP)和氨氮(NH3-N)的去除效果最优,且采用一级反应动力学计算得到的有机物降解常数KBOD最大,有机物降解能力较强。通过对各运行条件系统供氧和理论污染物降解需氧的恒量计算发现,在忽略植物根系泌氧和大气自由扩散复氧的前提下,排空时间3h均满足系统污染物理论需氧量的需求。不同运行条件床体基质孔隙率差别不明显,有机负荷是影响孔隙率变化的主导因素,适当轮休可有效缓解堵塞现象发生,恢复床体水流传导力。     

回流立式组合人工湿地对农村混合废水中重金属的净化效果

针对农村分散式混合废水中的重金属难以集中处理的问题,提出一种占地面积小、操作灵活、维护简单的新型回流立式组合人工湿地工艺,研究其对重金属混合废水的处理效果以及进水水质与运行条件对重金属去除的影响。结果显示,回流立式组合人工湿地在运行时间为6 h,回流周期T=30 min的条件下对CODCr、TN、TP和TSS的平均去除率分别为82.83%、27.67%、64.64%和92.58%,对As、Cd、Pb、Cu和Zn的平均去除率分别为50.01%、62.43%、91.02%、63.37%和51.92%;其去除负荷高达92.4、12.1、160.9、1 214.9、1 989.0 mg·m-2·d-1,约为其他研究平均值的4～27倍。进水pH和CODCr的波动以及回流周期的变化对重金属去除无显著影响(P0.05);将运行时间由6 h延长至24 h时,重金属的去除效率有明显的提高(Zn除外)。回流立式组合人工湿地对重金属的去除快速高效、去除负荷高,在农村分散式含重金属混合废水处理方面具有较好的利用前景。     

海水人工湿地对梭鱼室内越冬养殖废水的净化效果

为开发海水低温环境下人工湿地在水产养殖上的应用,研究人工湿地在海水环境下对梭鱼亲本室内越冬养殖废水的处理效果和净化效能。海水(16.8‰~19.6‰)人工湿地对室内越冬养殖废水的净化效果:总凯氏氮去除率为13.4%,总氨氮为32.1%,亚硝氮为33.1%,浊度为55.1%,COD为35.6%,总磷为34.6%。越冬期间养殖池水质稳定。低温对总凯氏氮和三态氮的去除率有一定影响,并制约人工湿地脱氮过程;对浊度、COD、总磷去除率影响并不明显。海水人工湿地能维持连续运转并保持越冬养殖池的水质稳定。养殖负载量、越冬期间水力负荷尚有提升空间。     

变性梯度凝胶电泳在环境微生物研究中的应用详解

结合笔者等多年积累的经验详细介绍环境微生物学研究中变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术应用全步骤:从环境样品中直接提取总DNA,利用5′端含GC夹子的引物PCR 16S rDNA的部分片段,将PCR产物在含有浓度线形递增的变性剂的聚丙烯酰胺凝胶中进行电泳分析,使不同来源的DNA片段在电泳胶中分离,从胶中切出分离的DNA片段测定碱基序列,进行分类分析。PCR-DGGE技术能够检测不可培养的微生物基因,而DGGE技术与克隆等其他技术结合更能发挥其分离作用。     

污水深度处理工艺对抗生素抗性菌和抗性基因去除研究进展

由抗生素的不合理使用产生的抗生素抗性菌(Antibiotic-resistant bacteria,ARB)和抗性基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)已广泛存在于各种环境介质中,对人类健康和生态安全造成了潜在危害。即使抗生素消减后ARB也能在环境中长期存在,ARGs可通过水平基因转移(Horizontal gene transfer,HGT)进一步扩散。污水处理厂是ARB和ARGs的储存库,也是实现其削减的重要环节。因此,探索可高效去除ARB和ARGs的污水深度处理工艺是十分必要的。本文综述了多种深度处理工艺对ARB和ARGs的去除研究进展,分析了氯消毒、紫外和臭氧氧化等传统消毒处理工艺和光/H2O2、光芬顿、光催化等高级氧化技术,以及人工湿地、混凝、膜处理等工艺对ARB和ARGs的去除效果与机理。在此基础上,对今后ARB和ARGs去除相关的研究重点和方向提出建议,以期为我国污水深度处理工艺的选择提供借鉴。