嗜盐菌的筛选及原油降解性能

油气开发过程含油废液中过高的盐含量是影响其生物处理效果不佳的一个重要因素。针对含油废液的特点,实验从油田废弃泥浆中筛选分离出一株高效嗜盐降解菌,该菌呈杆状,经BIOLOG鉴定系统与分子序列鉴定分析,该菌为芽孢杆菌Bacillus subtilis strain;研究了嗜盐菌的耐盐碱性及原油降解性能,结果表明,该菌适宜于碱性环境,适盐浓度范围为5 000~200 000 mg/L,7 d内对高盐含油模拟废水中原油的降解率高达60%,最佳降解条件为:菌液/培养液体积比1∶12.5,pH=9,NaCl浓度范围为10 000~50 000 mg/L,最佳N源和P源分别为(NH2)2CO和K2HPO4·3H2O。嗜盐菌的研究为高盐含油废液的生物处理拓展了一条新的技术途径。     

寒地黑土中阿特拉津降解菌的筛选及降解特性

从长期施用阿特拉津的寒地黑土耕层(0～10 cm)取样。利用富集培养的方法，筛选到2株阿特拉津降解菌，编号Z₉和Z₄₂。Z₉以阿特拉津为惟一碳氮源生长，Z₄₂以阿特拉津为惟一氮源生长，15 d对阿特拉津的降解率分别为77.7%和65.6%。对其初步鉴定并对降解特性进行研究，结果表明，细菌Z9为微杆菌属（Microbacterium sp.），细菌Z₄₂为节杆菌属(Arthrobacter sp.)。在室内进行降解条件优化实验，得出2株降解菌对100 mg/L阿特拉津的最佳降解条件为：温度30℃,Z₉ pH值为7，Z₄₂ pH值为8。     

Tween-80和H2O2对Burkholderia cepacia降解油脂的影响

油脂废水是一种重要的水污染源。研究了表面活性剂和H₂O₂对洋葱伯克霍尔德氏菌(Burkholderia cepacia)降解油脂的影响。结果表明：适量的表面活性剂和H₂O₂促进油脂的降解。表面活性剂可以增强油脂在水相中的溶解度，提高油脂在水中的乳化程度从而增加其生物可利用性。当Tween-80浓度600mg/L时，油脂降解率达到91%。低浓度H₂O₂不仅能刺激微生物生长，而且使培养液中的pH值保持相对稳定，提高了微生物对油脂的降解率。H₂O₂在浓度为400mg/L时，能使油脂降解率达到90%。     

镧负载改性TiO2太阳光催化降解微囊藻毒素的研究

考察了镧负载改性TiO₂催化剂在太阳光下降解微囊藻毒素LR (MCLR)的效果及其影响因素。结果表明，镧负载改性的TiO₂可显著增加MCLR在TiO₂表面的吸附量，同时提高MCLR在太阳光下的降解率。随着镧负载量的增加，太阳光下MCLR降解率可从65%提高到95%，pH降低可促进MCLR的降解。改性TiO₂对藻毒素的降解存在最佳投加量，实验结果表明，在pH=6，MCLR初始浓度为2 mg/L，0.001-La-TiO₂的最佳投量为0.5 g/L，在3 600 μW/cm²太阳光下照射30 min，降解率可达97%。     

盐度变化对SBR中硝化作用的动态影响研究

针对含氨氮废水，研究了逐步提高盐度（以氯离子浓度计）驯化活性污泥过程、淡水活性污泥受到一定盐度冲击过程以及经过30 000 mg Cl/L驯化后的活性污泥在盐度波动时对SBR反应器中亚硝化和硝酸化过程的影响。研究结果表明:在逐步提高盐度驯化的过程中，NH⁺₄-N的降解速率在盐度提高为15 000 mg Cl/L时先降低后升高，当盐度为25 000 mg Cl/L时，反应周期末有大量的NO^-₂-N累积，当盐度高达30 000 mg Cl/L时， NH⁺₄N的降解速率仍然维持在一定水平，这说明硝酸化过程比亚硝化过程更容易受到高盐度的抑制。而在冲击实验中，当淡水活性污泥受到20 000 mg Cl/L盐度冲击时，即使经过长时间的驯化后亚硝化过程仍然受到较大的抑制，且反应周期末有大量NO^-₂-N累积，当受到30 000 mg Cl/L盐度冲击时硝化作用几乎完全被抑制。经过30 000 mg Cl/L驯化后的活性污泥的硝化作用对盐度波动具有较强的适应性。     

底泥修复对城市污染河道水体污染修复的影响研究

为开发城市黑臭河道的有效治理方法，利用人工模拟河道就河道底泥对上覆水体的二次污染、底泥污染生物修复对其氮磷营养盐释放及河道水体污染生物修复的影响进行了研究，并对实验结果进行了工程现场应证。研究结果表明：河道污染底泥生物修复状况对上覆水体水质产生大的影响，在底泥不加修复时，底泥污染物释放使水体COD、TP、NH₃-N浓度分别达到30～35 mg/L、0.4～0.5 mg/L和3.0 mg/L，底泥修复后分别为15～20 mg/L、0.1 mg/L和2.5 mg/L；底泥G值（y）与底泥氮、磷污染物释放量（x）呈负相关关系，关系式分别为：y=0.5124x-0.1394（R₂=0.9222），y=0.17772x-0.4781（R₂=0.8701）；结合底泥的生物修复，采用曝气增氧投加生物制剂措施对水体进行生物修复时COD、NH₃-N和PO^3-₄的去除率分别提高13.6%、25.0%和15.7%；对古廖涌的现场治理工程表明，在未对河道底泥进行生物修复的情况下，经过氧化塘预处理河道水体增氧-水体原位强化生物修复等措施的治理，河道中、下游水体又逐渐恢复黑臭，在对河道底泥进行修复后，河道污染水体水质得到显著的改善和提高。     

自养反硝化菌对硝酸盐氮去除动力学及影响因素研究

为更经济有效地去除污水中的硝酸盐，从兼性污泥中分离获得6株能氧化单质硫和还原硝酸盐的自养反硝化菌。根据各菌株的降解曲线筛选出优势菌种N-I，并研究影响菌株N-I降解性能的环境因素，如pH、温度、碳源及硝酸盐的降解动力学。实验表明，菌株N-I对硝酸盐的降解符合一级反应动力学方程，反应的半衰期t_1/2为1.42 h，反应速率常数为0.488 h^-1。最佳反应pH=7，最佳反应温度为30℃，最佳NaHCO₃浓度为大于或等于2.5 g/L。     

TiO2/GeO2复合膜光催化氧化降解农药废水的研究

提出了一种新的TiO₂/GeO₂复合膜圆形光催化氧化反应器，研究了该反应器对经物化处理后的农药废水进行降解的过程。研究表明，光催化氧化的最佳条件是锌片镀TiO₂/GeO₂复合膜、pH=6.7、过氧化氢（H₂O₂）浓度为400 mg/L。并对其他氧化剂对该过程的影响进行了探讨。有机废水通过该反应器处理后，其COD值降为57mg/L。能使有机污染物全部降解为小分子无机物，废水达到国家一级排放标准。     

负载型纳米复合半导体WO3-TiO2/AC光催化降解刚果红废水

采用溶胶-凝胶-浸渍-焙烧法制备了负载型纳米复合半导体WO₃-TiO₂/AC光催化剂，以偶氮染料刚果红为目标降解物，通过正交实验优化了刚果红废水的降解条件，并对其光催化动力学进行了探讨。结果表明，刚果红废水的最佳降解条件为：催化剂投加量10 g/L，pH=7，H₂O₂用量为3.5 mL/L。在最佳条件下，当刚果红废水起始浓度为40 mg/L时，反应120 min后，刚果红溶液的去除率可达95.21%，较相同条件下TiO₂/AC对刚果红染料的降解率提高了19.57％。光催化剂对刚果红的光催化降解符合Langmuir-Hinshelwood（L-H）模型。     

固定化解脂耶氏酵母处理油脂废水研究

利用海藻酸钙包埋固定的解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)分别降解以色拉油为惟一碳源和以葡萄糖为惟一碳源的污水，结果表明，在最佳处理条件下，固定化细胞在50 h内，能较好地降解废水中浓度为2 000 mg/L的色拉油和浓度为2 000 mg/L 的COD，降解率都在80%以上；固定化细胞对色拉油、COD降解效率随着时间的延长而增加、随着底物浓度的增加而下降；与未固定菌株相比，固定化细胞有着更好的储存稳定性和可重复使用性，结果进一步提示固定化解脂耶氏酵母适于含油废水以及高COD含量的生活污水处理。     

Fenton氧化-序批式膜生物反应器耦合处理干法腈纶废水

采用Fenton氧化-序批式膜生物反应器(SBMBR)组合工艺处理干法腈纶废水。结果表明,在废水初始pH值为3.0,H2O2投加量为90.0 mmol/L,Fe2+投加量为20.0 mmol/L,反应时间为2.0 h的条件下,Fenton氧化预处理对腈纶生产废水的COD去除率达到47.0%以上,COD由1 091 mg/L降至560 mg/L,废水的BOD5/COD由0.32升至0.69,废水的可生化性得到显著提高。Fenton处理出水与丙烯腈废水等比例混合后,采用SBMBR进行生化处理,在水力停留时间为24 h,90 min缺氧/150 min好氧交替运行的条件下,COD、NH4+-N和TN的平均去除率分别为71.7%、97.2%和47.4%,碳源不足是限制TN去除效果的主要影响因素。在无外加碳源的条件下,组合工艺处理后出水COD和NH4+-N浓度分别为117 mg/L和1.7 mg/L,出水水质可以稳定达到国家一级排放标准(GB8978-1996)。     

一株苯酚降解菌的筛选及降解动力学特性

利用富集驯化的培养方法,从首钢焦化厂废水处理系统中的二沉池出水中,分离筛选出一株能够高效降解苯酚的菌株B3对其16S rDNA序列进行分析,并选择Monod方程和Andrews方程分别研究该菌在不同苯酚浓度条件下的降酚动力学模式。结果表明,B3为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus);苯酚浓度较低时,苯酚对菌株的生长基本不产生抑制作用,用Monod模型对B3降酚动力学过程进行拟合,其动力学参数V max=0.03 h-1,K s=25.53 mg/L;苯酚浓度较高时,按照Andrews模型对B3降酚动力学过程进行非线性最小二乘曲线拟合,其动力学参数V max=0.08 h-1,K s=147.52 mg/L,K i=384.96 mg/L。根据动力学方程,推论菌株B3降解对于浓度238.30 mg/L的苯酚具有最佳降解效果。     

微波-Fenton 氧化-PAFSi 絮凝法处理含油废水简

采用微波-Fenton氧化-PAFSi絮凝法处理含油废水，结果表明，200 mL水样先经微波辐射6 min，在pH=2，H₂O₂（30%）3.5 g/L，Fe²⁺ 1.3 g/L的条件下氧化4 h后，采用聚硅酸铝铁（Al：Fe：Si=10：2：1）和聚丙烯酰胺在pH=8时进行絮凝实验，处理后废水浊度、SS、COD、含油量和色度分别降低了99.46%、96.66%、91.94%、97.97%和95.00%，且经处理后废水的BOD₅/COD由原水的0.04提高到0.53。实验还分析了含油废水的降解机理。     

含表面活性剂的采油废水催化氧化处理

对含有表面活性剂的废水(以下简称表活废水)进行了傅里叶红外光谱分析(FTIR),结果表明,废水中所含表面活性剂主要为环烷酸钠。采用次氯酸钙(Ca(ClO)2)和活性炭-Ni催化氧化处理,在Ca(ClO)2投加量为4 500 mg/L,活性炭-Ni投加量为7 000 mg/L时,反应90 min,出水COD为158.91 mg/L,去除率达62.92%。催化氧化出水经沸石吸附处理,在pH为6.85,吸附时间为2 h,沸石投加量为17 g/L的条件下,吸附出水COD和油含量分别为88.92 mg/L和2.53mg/L,去除率分别为45.65%和90.02%,均达到《污水综合排放标准(GB8978-1996)》的一级标准要求。催化剂活性炭-Ni和吸附剂沸石均具有较稳定的活性,在重复使用20次后,出水COD的去除率仅分别降低了1.16%和1.32%。     

光催化氧化-Fenton组合方法降解高浓度正丙醇废水

研究了1%和10%2种浓度正丙醇废水在光催化氧化-Fenton组合工艺条件下的降解情况,分别考察了H2O2加药方式及剂量、Fe2+浓度、TiO2浓度,以及废水的初始浓度对反应的影响,得到了优化工艺参数。结果显示,在23 W的低压汞灯照射下,当Fe2+离子浓度为0.44 g/L,TiO2为0.4 g/L,H2O2分6次等幅递增投加,增幅为均值的10%,投加总量至28.6 g/L时,反应6 h后,组合工艺可将1%浓度正丙醇废水的COD从17 200 mg/L降低至2 000 mg/L。H2O2总用量为136.5 g/L,其他条件及加药方式不变条件下,废水浓度提高至10%,紫外光能量利用率明显提高,反应15 h后,可将COD从172 000 mg/L降至1 000 mg/L以下,降解速率随浓度降低而下降。     

高浓度钻井废水的混凝-催化氧化处理

以华北油田某深井的高浓度钻井废水(COD高达14 460.0 mg/L)为研究对象,提出了酸化-混凝-催化氧化-吸附的组合处理工艺。重点研制了钻井废水催化氧化处理催化剂(镍基催化剂),通过实验确定了最佳工艺参数条件。着重考察了催化氧化处理的工艺条件,在pH值为4,次氯酸钙投加量为4.4 g/L,催化剂投加量为1.6 g/L的条件下COD降至403.5 mg/L,进一步吸附处理后COD降至139.9 mg/L、色度为30倍、石油类含量为3.8 mg/L、pH为8.0和SS浓度为52mg/L,最终出水水质达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)二级标准,处理成本为84.8元/m3。     

Simultaneous nitrification and denitrification by Pseudomonas sp. Y-5 in a high nitrogen environment

Pseudomonas sp. Y-5, a strain with simultaneous nitrification and denitrification (SND) capacity, was isolated from the Wuhan Municipal Sewage Treatment Plant. This strain could rapidly remove high concentrations of inorganic nitrogen. Specifically, Pseudomonas sp. Y-5 removed 103 mg/L of NH₄⁺-N in 24 h without nitrate or nitrite accumulation when NH₄⁺-N was its sole nitrogen source. The NH₄⁺-N removal efficiency (RE) was 97.26%, and the average removal rate (RR) was 4.30 mg/L/h. Strain Y-5 also removed NO₃^?-N and NO₂^?-N even in aerobic conditions, with average RRs of 4.39 and 4.23 mg/L/h, respectively, and REs of up to 99.34% and 95.81% within 24 h. When cultured in SND medium (SNDM-1), strain Y-5 achieved an NH₄⁺-N RE of up to 97.80% and a total nitrogen (TN) RE of 93.01%, whereas NO₃^?-N was fully depleted in 48 h. Interestingly, high nitrite concentrations did not inhibit the nitrification capacity of Y-5 when grown in SNDM-2, the RE of NH₄⁺-N and TN reached 96.29% and 94.26%, respectively, and nitrite was consumed completely. Strain Y-5 also adapted well to high concentrations of ammonia (~401.68 mg NH₄⁺-N/L) or organic nitrogen (~315.12 mg TN/L). Our results suggested that Pseudomonas sp. Y-5 achieved efficient simultaneous nitrification and denitrification, thus demonstrating its potential applicability in the treatment of nitrogen-polluted wastewater.

     

固定化解脂耶氏酵母间歇式处理油脂废水研究

固定化解脂耶氏酵母菌(Yarrowia lipolytica)在气升式反应器中处理色拉油浓度为2 000 mg/L、COD为3 000 mg/L的高COD油脂废水。结果表明,固定化菌对废水的最佳处理时间为6 d,可间歇式处理9批次高COD油脂废水,重复处理废水后,其对油脂的降解均在85%以上,对COD的降解在70%以上,降解后的排出水pH稳定在3.6~3.8。且处理动力学方程属于一级生化方程。结果进一步表明,固定化解脂耶氏酵母菌在气升式反应器中适于处理高COD含油脂的污水。     

A2/O-MBR工艺处理低负荷污水并回用

将A²/O生物处理单元与MBR相结合构建了的处理能力为2 000 m³/d的A²/O-MBR工艺,并应用于缺水地区校园生活污水的处理与回用。该系统运行稳定,运行阶段的实验结果表明,在进水COD为100~200 mg/L、NH₄⁺-N为19~33 mg/L、TN为25~43 mg/L、TP为3~5 mg/L和低碳氮比的情况下,出水水质优于《城市污水再生利用城市杂用水水质》 (GB/T 18920-2002) 的要求,且全部用于杂用及校园绿化等。经分析该工艺运行成本为0.96 元/m³,每年可节省自来水73万t,获得较好的环境效益与经济效益。