好氧反硝化菌筛选方法的研究进展

好氧反硝化菌是一类可利用好氧反硝化酶,在有氧条件下进行反硝化作用的细菌。与传统的细菌缺氧反硝化脱氮相比,利用好氧反硝化菌发展好氧脱氮技术具有独特优势。笔者就好氧反硝化菌间歇曝气法、酸碱指示剂法、呼吸抑制剂法、选择性培养基法、滴加试剂法、极限稀释法和综合筛选法等筛选方法及其机理,进行了系统综述,并对其未来的研究趋势进行了展望。     

高负荷活性污泥法对生活污水的处理效果

[目的]探究高负荷活性污泥法与短程硝化和TN去除率之间的关系。[方法]采用A/O小试装置处理低C/N实际生活污水,将水力停留时间(HRT)降低至7.00和3.50 h,考察该方法对生活污水中氮的去除效果。[结果]在低HRT高负荷工况下,DO需要高达3.00 mg/L才能将NH_4~+-N完全去除。低HRT对于亚硝化率有一定影响,但进水NH_4~+-N浓度仍是影响亚硝化率的主要因素。在一定范围内,较低的NH_4~+-N去除率对TN去除没有影响。COD的去除不受低HRT影响。在高COD负荷下,提高DO浓度可以预防污泥膨胀,但会降低TN的去除率。[结论]低HRT对亚硝化率有一定影响,但影响亚硝化率最主要的因素是NH_4~+-N浓度。     

氮肥品种和含水量对水稻土N2O排放速率及排放过程的影响

稻田是全球重要的N_2O排放源,氮肥有效性和水分状况是影响稻田N_2O排放的关键因素。为探明水稻土在施用尿素和硫酸铵时,水分变化对短时间内N_2O总排放速率及不同硝化过程(自养硝化、异养硝化、非生物作用)贡献的影响,通过室内培养实验,采用乙炔抑制法,测定了不同时间段N_2O释放量,并计算释放速率。结果表明:施用氮肥可以显著提高自养硝化、异养硝化及总过程的N_2O排放速率,并且施尿素处理N_2O排放速率大于施硫酸铵。随着土壤水分含量由48%增加至160%,总N_2O排放速率以及自养硝化、异养硝化N_2O排放速率显著增加。供试水稻土N_2O的产生主要是由生物过程主导的,其中硝化作用(包括自养硝化、异养硝化)最高贡献达51.1%,非生物作用贡献所占比重很小。这些结果可为科学施肥,降低农田土壤N_2O排放提供科学依据。     

TBO+反硝化池组合工艺冬季运行效果研究

[目的]研究TBO+反硝化池组合工艺冬季运行效果。[方法]通过加热风机对深渗滤系统进行充氧,保证微生物有足够的溶解氧和温度,从而形成TBO工艺(保湿生物膜曝气技术),并与反硝化池组合形成新的组合工艺处理农村生活污水。[结果]COD去除效率提升了12%,平均去除率达到85.0%;NH_3-N去除效率提升了10%左右,平均去除率达到79.8%。[结论]该组合工艺抗冲击负荷能力强、氮磷去除效率高、自动化程度高、节能环保,并适应安徽省皖北地区气候环境。     

DO浓度和pH对沼液废水短程硝化反应的影响

目的]研究溶解氧(DO)浓度和p H对沼液废水短程硝化反应的影响。[方法]采用自制的SBR反应器,针对DO浓度和p H 2个影响因子进行单因素试验,考察其对亚硝酸盐积累的影响。[结果]在温度(25±2)℃,进水氨氮(NH_4~+-N)浓度550~600 mg/L、化学需氧量(COD)1 600~1 700 mg/L、p H 7.5,水力停留时间(HRT)为1 d的条件下,DO浓度在1.1~1.5 mg/L时,出水亚硝氮(NO_2~--N)/总硝氮(NO_x~--N)可达到0.85,NO_2~--N/NH_4~+-N接近于1。在温度为(25±2)℃、DO为1.3 mg/L和进水NH_4~+-N浓度为600 mg/L时,将p H控制在7.3~7.8,亚硝酸菌整体活性最高。[结论]DO浓度会显著影响亚硝酸盐的积累和转化,p H直接影响亚硝酸菌的生长,过高的p H会导致高NH_4~+-N沼液废水中游离氨的浓度升高,从而抑制亚硝酸菌的活性。     

养殖密度对硝化型生物絮团系统中凡纳滨对虾生长和水质的影响

利用硝化型生物絮团系统进行凡纳滨对虾的养殖,并通过设置不同的养殖密度探究不同养殖密度下硝化型生物絮团系统对凡纳滨对虾生长性能和水质情况的影响。实验选择同一批标粗到一定规格的健康凡纳滨对虾[体长(4.80±0.25) cm,体质量(0.98±0.16)g],分成5个密度梯度组放养到养殖池中,进行为期45 d的养殖。结果表明:80～610尾/m~3范围内,硝化型生物絮团系统对非离子氨和亚硝酸盐氮可以控制在警戒浓度(0.2 mg/L)附近波动,为凡纳滨对虾健康生长提供了良好的环境,保证养殖存活率,另外该系统下适当的排污可以避免高密度养殖下硝酸盐氮积累太快;80～610尾/m~3时存活率随密度升高而下降,但产量随密度升高而增加。     

利用膜进样质谱仪测定水稻土几种厌氧氮转化速率

为了在同一体系下区分和测定水稻土反硝化、厌氧氨氧化(Anammox)和硝酸根异化还原成铵(DNRA)过程发生速率和相互关系,并获取近似原位情况下的净脱氮速率,本研究通过将~(15)NH_4~+化学氧化法测定DNRA速率和添加尿素模拟原位土柱测定净脱氮速率与膜进样质谱法(MIMS)进行联用,完善了一套基于膜进样质谱法(MIMS)的稻田硝态氮转化测定方法体系,利用该方法测定了5种典型的水稻土[辽宁营口(YK)、江苏宜兴(YX)、浙江金华(JH)、广西桂林(GL)和四川广安(GA)]的反硝化、Anammox、DNRA和净脱氮4种氮转化速率。结果显示:基于MIMS的方法体系可实现对水稻土中反硝化、Anammox、DNRA和净脱氮速率的测定,5种水稻土反硝化、Anammox、DNRA和净脱氮速率范围分别为(358.63±25.37)～(479.96±22.12)、(-14.81±0.22)～(5.29±1.22)、(25.76±12.71)～(109.87±3.88)g N·hm~(-2)·h~(-1)和(33.33±11.16)～(72.74±14.18)g N·hm~(-2)·h~(-1),相关结果与其他方法研究结果具有可比性。相关性分析显示:水稻土NO_3~-、可溶性有机碳(DOC)和土壤Fe~(2+)含量是反硝化过程的主要限制因素;NO_3~-是Anammox的关键限制因素;而土壤DOC和Fe~(2+)含量是DNRA过程的主要限制因素。基于MIMS的方法体系可以在短时间内(1周)测定水稻土四种厌氧氮转化速率,且所需样品量低、精确度高,在稻田或湿地土壤厌氧氮转化过程研究中有很好的应用前景。     

不同氨氮浓度对部分亚硝化过程中N_2O释放的影响

[目的]研究氨氮浓度对部分亚硝化过程中温室气体N2O释放的影响。[方法]利用序批式生物膜反应器(SBBR),采用间歇曝气的方式,分析进水不同氨氮浓度对部分亚硝化过程中N2O产生的影响。[结果]当进水氨氮浓度不同时,部分亚硝化过程中DO、ORP变化趋势大体一致,出水中亚硝氮与氨氮的浓度比都能达到1∶1,而且硝氮始终都维持在较低水平。进水氨氮浓度对部分亚硝化过程中N2O的释放有显著影响,氨氮浓度越高,N2O的释放量越大。其中,当氨氮浓度为400 mg/L时,N2O的释放量高达37 mg左右。[结论]部分亚硝化过程中N2O的释放可能与NH4+、NO2-的浓度有关。     

潮汐流-水平潜流组合人工湿地的污水处理效果

利用室内潮汐流和水平潜流人工湿地装置,构建潮汐流-水平潜流(TF-HF)和水平潜流-潮汐流(HF-TF)2种不同组合的人工湿地系统,探讨不同组合方式的水平潜流和潮汐流人工湿地复合系统对污染物的去除效果。研究结果表明:在进水条件相同、潮汐流人工湿地淹没排空比均为12h∶12h、水平潜流人工湿地水力停留时间(HRT)均为4d、系统回流比均为1∶1条件下,潮汐流-水平潜流人工湿地系统和水平潜流-潮汐流人工湿地系统对总有机碳(TOC)的去除率分别为90.2%和91.3%,无明显差异;对NH4+-N的平均去除率分别为19.5%和39.2%,总氮(TN)的平均去除率分别为10.3%和30.5%,水平潜流-潮汐流人工湿地系统表现出较好的运行效果。     

极端干旱区不同灌水量对滴灌葡萄生长及产量的影响

为了解极端干旱区滴灌条件下不同灌水量对成龄葡萄生长及产量的影响,通过在灌水次数一致条件下,设置5个灌水量梯度处理,观测各处理全生育期内滴灌葡萄的生长指标（新稍长度、新稍茎粗等）及产量。结果表明,极端干旱区滴灌灌水量对成龄葡萄生长和产量具有显著影响。葡萄的新稍长度、新稍茎粗和果穗的生长变化均在一定范围内随着灌水量增加而增加。葡萄的新稍打顶前后,分别在灌水量810 mm(W5)和742.5 mm(W4)处理下新稍生长速率最快,新稍茎粗在810 mm(W5)处理下增加速率最快,果穗在607.5 mm(W2)处理下生长速率最快。试验条件下,葡萄获得产量和水分生产效率均较高时的全生育期灌溉定额为722 mm较为适宜。