活性污泥法对焦化废水的处理

研究了以好氧降解菌以及硝化类细菌构成的活性污泥对焦化废水中有机污染物的降解,考察了污水处理过程中,处理时间、温度、pH值等因素对降解的影响。结果表明,活性污泥对焦化废水代谢的最佳pH值是6～8,温度为30～50℃,曝气时间控制在6～8h时,活性污泥能够有效降解焦化废水中的有机污染物。     

高硫抗生素废水连续处理系统的pH调控特征研究

以批量处理系统的pH调控特征为对照,研究了不同pH水平(7.0、5.1、4.1)对高硫抗生素废水微好氧连续处理效果和污泥中细菌和酵母菌含量的影响.结果表明,随着曝气柱pH水平的降低,高硫抗生素废水连续处理系统3阶段的COD去除率分别为53%、42%、45%,BOD5去除率分别为79%、58%、50%,污泥脱氢酶活性(TF/MLSS.t)分别为47 088、10 506、14 390mg/(g.h).扫描电镜和荧光原位杂交-流式细胞术联用技术检测结果表明,曝气柱pH值变化并不影响连续小试3阶段污泥中细菌与酵母菌含量,并且细菌始终占据优势地位(含量均达到98%以上).pH水平对高硫抗生素废水批量处理系统和连续处理系统的处理效果存在同样的影响,pH水平并不能作为高硫抗生素废水连续处理系统中细菌和酵母菌含量的调控手段.     

焦化废水活性污泥细菌菌群结构分析

焦化废水是一种高毒难降解的有机废水,以细菌菌群为主的好氧活性污泥决定焦化废水的处理效率,处理焦化废水的活性污泥细菌群落结构鲜见报道.利用454测序技术分析实际焦化废水污泥中的细菌菌群结构和多样性.结果表明,热图聚类分析和主成分分析说明不同焦化废水活性污泥细菌菌群多样性存在差异;焦化废水活性污泥中的细菌门类群主要为Proteobacteria、Planctomycetes、Acidobacteria、Candidatus Saccharibacteria、Bacteroidetes、Cyanobacteria、Actinobacteria、Chloroflexi、Firmicutes、Thaumarchaeota、Ignavibacteriae和Verrucomicrobia,其中Proteobacteria门占主导地位,丰度为36.00%~76.98%;主要属为Thiobacillus、Thauera、Comamonas、Caldimonas、Steroidobacter、Nitrosomonas、Phycisphaera和Gp4,大多数主要属与芳香烃的降解和硝化反硝化过程有关.这些结果为焦化废水污染物的去除机制提供了理论基础.     

高效脱色菌群的脱色、产酶及群落分析

富集筛选到2组能够在开放条件下对多种染料和造纸废水高效脱色的混合菌群,以该混合菌群构建的生物膜反应器在连续运行条件下,对COD为750～1175mg/L、色度为200～320的染料废水进行脱色、降解,脱色率为80%～90%、COD去除率为69%～90%.该混合菌群能够在不同染料培养基中、造纸废水或染料废水中产生木质素降解酶系统中的1种或2种酶.分析表明,2组菌群中真菌与细菌的比例为6.8:1～51.8:1,优势微生物种类为真菌,从中分离出16株真菌,其中8株对活性红M-3BE具有明显脱色效果.     

烟草废水菌群处理及主要污染物降解过程解析

烟草制品加工过程中会产生大量的废水,且含有尼古丁等多种复杂的有毒难降解污染物,如不合理处置,将对环境造成严重的污染并危害人类健康,因而有效处理该类废水是烟草行业中一个亟待解决的技术难题.利用梯度筛选驯化法从环境中获得3组高效处理烟草加工废水的菌群,其中高效菌群C对化学需氧量(COD)的去除率达83.1%,且其他各项指标如色度、氨氮(NH_4~+-N)及磷酸盐(PO_4~(3-)-P)等均明显降低.微生物群落结构分析结果显示,菌群的香农-威纳指数(Shannon-Wiener Index)、辛普森多样性指数(Simpson Index)和菌群丰富度指数(ACE)分别为3.645、0.978、106,表明菌群多样性高,物种构成复杂,分布均匀.菌群C中变形菌门占有最大比例为48.7%,其次为放线菌门,比例为11.5%,并在菌群中检测出多种具有降解杂环芳香化合物、芳烃及酚类等物质的菌种.污染物检测结果证明,菌群处理后污染物整体去除率近90%,其中尼古丁被完全降解,去除率为100%.本研究获得的菌群不仅可以针对性的降解主要污染物尼古丁,且能够全面去除其他污染物,在烟草废水处理领域具有广阔的应用前景.     

好氧堆肥微生物代谢多样性及其细菌群落结构

好氧堆肥是农业废弃物无害化处理和资源化利用的一条有效途径.为了探究好氧堆肥过程中微生物群落的代谢特征和细菌群落演替现象,了解起关键作用的微生物菌群,通过筛选强降解菌种改善堆肥工艺、提高堆肥效率,采用Biolog法和宏基因组法分析了玉米秸秆和牛粪联合好氧堆肥过程中微生物的碳源代谢能力和细菌群落多样性.结果表明:在第2次翻堆（第14天）时,微生物利用碳源的能力最强,初次建堆时（0 d）和其余翻堆时（第8、20、26天）次之,发酵结束时（第34天）最弱.Simpson、Shannon-Wiener和McIntosh多样性指数表明,建堆时及翻堆时的菌群优势度、丰富度和均匀度均极显著优于好氧堆肥结束.不同好氧发酵时间的微生物群落对同一碳源代谢有差异,同一好氧发酵时间微生物群落对不同碳源的利用率不同.糖类、酸类和醇类是区分好氧堆肥不同时间微生物碳源利用差异的敏感碳源.好氧堆肥不同时间细菌的种类和丰度不同,共享的优势菌门有厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、绿弯菌门（Chloroflexi）、放线菌门（Actinobacteria）和浮霉菌门（Planctomycetes）,在第0、8、14、20、26、34天这6个时间内它们的相对丰度之和分别达90.27%、90.34%、94.26%、84.21%、84.31%和77.61%,且6种门类在不同发酵时间的丰度表达存在消长变化状态.研究显示,参与好氧堆肥不同时间的微生物群落在碳源代谢能力上存在多样性,在细菌菌群的种类和丰度上也存在多样性.      

紫色非硫细菌的培养及处理酿酒废水的研究

从酿酒废水的活性污泥中分离、培养得到纯化的紫色非硫细菌01S菌株,并用其处理高浓度有机酿酒废水。结果表明,紫色非硫细菌在自然(或白炽灯)光照、pH值7.0、温度为28～30℃条件下生长良好,且能够明显降解酿酒废水,其COD的去除率达到82.2%左右。并探讨了该菌在两种不同条件下(光照厌氧和好氧黑暗)的降解效果,及其与DO值的关系。     

处理啤酒洗糟废水同时生产单细胞蛋白

用热带假丝酵母在 1.5L气升式内循环生物反应器中处理啤酒生产中的洗糟废水 ,同时生产热带假丝酵母 .探讨了 pH,温度及氮源对降解废水动力学的影响 .实验结果表明 ,用热带假丝酵母既可以有效地降解洗糟废水中的 COD,又可以产生一定数量可作单细胞蛋白的酵母 .对于含糖 0.3%左右的洗糟废水可获得约 500 mg/L(干重 )的酵母 ,并可使废水 COD降解约 80% .     

不同实验条件下阿特拉津的生物降解研究

采用了从农药厂阿特拉津生产车间排污口污泥中分离出的菌种AT菌,进行了不同的pH值(pH=5.0～10.0)、不同的温度4～20℃条件下污染质阿特拉津的降解实验。结果表明,AT菌在pH值为5.0～10.0时对农药污染质阿特拉津均具有降解能力,且适宜的pH值范围为6.5～8.0;在4～20℃的实验温度范围内,AT菌能够降解代谢污染质,并随温度的升高,降解能力增强。20℃时降解率为38.84%。模拟治理中,设计了细菌的投放方式以模拟野外条件下的菌种投加条件,难于生物降解的污染质阿特拉津的一次投菌降解率达到31.08%。     

电催化法预处理合成香料废水的研究与应用

针对合成香料废水有机污染物浓度高、毒性大、难降解及含盐量高等问题,以某香料厂实际废水作为研究对象,采用电催化氧化的方法对其进行试验研究,考察了pH值、槽电压、气体流量、温度、反应时间等因素对其CODCr去除率的影响.结果表明,这种方法能有效去除废水中的CODCr,特别是pH值、槽电压这2个因素对CODCr的去除率影响较大.利用试验中所建立的优化操作条件在100m3/d规模的实际合成香料废水预处理工程实践中,对CODCr的处理效率稳定在75%～90%.对后续生物处理过程基本不构成影响.     

消化污泥序批式驯化中产气性能和微生物多样性变化

利用序批式运行方法探索低活性厌氧接种污泥对新底物的适应过程。研究发现,接种污泥经过1个批次驯化后,后续批次的甲烷产量维持稳定,说明首批次培养实现了有效的代谢调整。分析各发酵批次的pH值和产甲烷动力学参数发现,随着驯化批次的增加,接种污泥产甲烷的延迟期缩短、产甲烷速率升高,且各批次初期酸化程度降低,说明了多批次驯化促进污泥对底物的适应能力。高通量测序技术分析驯化前后微生物群落结构可知,3个批次驯化后污泥菌群的丰富度和多样性均降低。驯化筛选出以Paludibacter属（相对丰度为52.3%）和Methanosaeta属（相对丰度为72.31%）为优势菌属的群落结构。     

Effects of vegetation type on soil microbial community structure and catabolic diversity assessed by polyphasic methods in North China

Soil microbes play a major role in ecological processes and are closely associated with the aboveground plant community.In order to understand the effects of vegetation type on the characteristics of soil microbial communities,the soil microbial communities were assessed by plate counts,phospholipid fatty acid (PLFA) and Biolog microplate techniques in five plant communities,i.e.,soybean field (SF),artificial turf (AT),artificial shrub (AS),natural shrub (NS),and maize field (MF) in Jinan,Shandong Province,North China.The results showed that plant diversity had little discernible effect on microbial biomass but a positive impact on the evenness of utilized substrates in Biolog microplate.Legumes could significantly enhance the number of cultural microorganisms,microbial biomass,and community catabolic diversity.Except for SF dominated by legumes,the biomass of fungi and the catabolic diversity of microbial community were higher in less disturbed soil beneath NS than in frequently disturbed soils beneath the other vegetation types.These results confirmed that high number of plant species,legumes,and natural vegetation types tend to support soil microbial communities with higher function.The present study also found a significant correlation between the number of cultured bacteria and catabolic diversity of the bacterial community.Different research methods led to varied results in this study.The combination of several approaches is recommended for accurately describing the characteristics of microbial communities in many respects.     

pH及无机氮化合物对小浮萍生长的影响

利用浮萍科植物吸收转化污水中的无机氮磷正在成为水处理研究的热点.本研究以我国常见的小浮萍(Lemna minor L.)为研究对象,在完全培养液的基础上模拟生活污水的NH₄⁺-N、NO₃^--N浓度和pH范围,研究了培养条件对小浮萍生长的影响.结果表明,低pH对小浮萍的生长具有抑制作用,小浮萍对pH耐受的低限在5～6之间,在6～9的pH范围内,能够正常生长.水中非离子态的NH3和NH+4都会对小浮萍的生长产生抑制作用,前者的抑制作用更明显.在NN₄⁺-N为唯一氮源的条件下,非离子态的NH₃浓度大于0.2mg/L时就会对小浮萍的生长产生明显的抑制作用,大于2mg/L时,小浮萍基本上不能生长.NO₃^-在本研究的浓度范围内对小浮萍的生长没有影响,NH₄⁺-N和NO₃^--N浓度的增加可使小浮萍的鲜叶片的叶绿素含量增加,另外在相同氮的浓度下,由于生长受抑制,NH₄⁺-N中生长的小浮萍过氧化物酶活性高于NO₃^--N中的活性.     

Decolorization of azo dyes with high salt concentration by salt-tolerant mixed cultures under anaerobic conditions

Because the lack of detailed study of biological decolorization in high salt dye wastewater, it is still difficult to evaluate the biological treatment on high-salinity dye wastewater. The experiments were carried out to study the salt-tolerant bacteria, which is useful in the treatment of high-salinity colored wastewater. Simulated wastewater containing 5-150 g/L salt （NaCI） and 50-2000 mg/L Reactive Brilliant Red K-2BP was treated with three salt-tolerant mixed cultures （CAS, TAS, DSAS）, which were under a gradually acclimated procedure. With the increase of concentrations of salt and dye, the decolorization became low. The abilities of decolorization of dyes wastewater by three mixed cultures （CAS, TAS, DSAS） were studied, CAS and DSAS mixed cultures showed more active for the treatment of high-salinity colored wastewater than TAS mixed cultures. The results suggested that there might be a simple process for the high salt wastewater treatment, which could be incorporated into conventional activated sludge plants.     

嗜热溶胞菌SY-14的基本特性研究

对从污泥堆肥中分离得到的具有溶胞能力的嗜热产芽孢杆菌SY-14进行了初步鉴定,并对其生长、产酶及溶胞特性进行了研究.根据菌株形态及16S rDNA测序结果,SY-14为土芽胞杆菌属(Geobacillus sp.).SY-14最适生长温度60℃左右,最适生长pH为6.0～7.0.SY-14培养上清液对完整和加热灭活后的微生物细胞都具有溶胞能力,6 h的细胞溶解率分别可达到70%和85%,上清液经过热处理后溶胞能力明显下降,表明溶胞能力主要来自于酶的作用.间歇培养过程中,SY-14培养上清液溶胞活性在对数生长期快速升高,进入稳定期前后达到最大,之后快速下降.SY-14培养上清液对受试的5株革兰氏阴性菌及部分革兰氏阳性菌都具有溶胞能力.     

天然和热活化蛏子壳粉对污染土壤中Cd赋存形态的影响

为实现对Cd污染农田土壤的安全利用,通过室内培养试验,阐明天然蛏子壳粉、600℃热活化蛏子壳粉和800℃热活化蛏子壳粉在不同添加比例下对外源污染棕壤土中Cd赋存形态随时间变化的影响.结果表明,土壤pH随蛏子壳粉添加量的增加而增加,且不同蛏子壳粉在同一添加比例下随培养时间延长呈平稳下降趋势,但都明显高于对照.在整个培养期间,可交换态Cd呈现先升高后降低的趋势,同时各处理不同程度地提高了碳酸盐结合态、铁锰结合态、有机结合态和残渣态Cd的含量.培养60 d后,各处理组对Cd形态转化的贡献率为800℃热活化蛏子壳粉>600℃热活化蛏子壳粉>天然蛏子壳粉,且三者使土壤中可交换态Cd含量分别降低了52.0%~67.1%、40.7%~45.7%、33.6%~43.6%.由土壤pH与土壤可交换态Cd含量的相关性分析表明,在培养5 d时,二者呈显著负相关关系,其余时期均呈极显著负相关关系.土壤pH是影响重金属离子发生吸附、解吸、络合和共沉淀的重要因素.研究显示,蛏子壳粉对污染土壤中Cd在有效性和形态转化方面起到一定的积极作用,从而为Cd污染土壤的修复利用提供了新的思路.      

造粒处理对城镇污泥蚯蚓堆肥微生物群落碳源利用的影响

采用Biolog Eco微平板法探讨了城镇污泥造粒的预处理方法对蚯蚓堆肥系统中微生物碳源利用的影响.结果显示,造粒处理会显著提高城镇污泥中微生物群落对碳源利用的优势度和均匀度,但会降低碳源利用的多样性.与初始污泥相比,造粒处理对氧环境的改善在蚯蚓堆肥的前15 d明显提高了H1(a-D-乳糖)、A3(D-半乳糖酸γ内酯)、D4(L-丝氨酸)、C1(吐温40)、E1(a-环状糊精)、C3(2-羟苯甲酸)、B3(D-半乳糖醛酸)和F3(衣康酸)这8种碳源的代谢强度,增高幅度达到10.81%~24.83%.从碳源利用模式来看,蚯蚓堆肥系统中微生物的碳源利用表现出多元化向单一化发展的特点.胺类和酚类是微生物利用的主要碳源,约占总利用率的40%.污泥造粒和蚯蚓堆肥对胺类的利用无明显影响.与S组相比,15 d前造粒处理会提高氨基酸类和羧酸类的利用率8%以上,对酚类、聚合物类和碳水化合物类无明显影响.但这3类碳源对蚯蚓的作用更加敏感,蚯蚓可以使这3类碳源的利用率提高11%以上.15 d后随着基质中可利用物质的减少和蚓粪的积累,微生物对酚类、羧酸类和氨基酸类的代谢产生了明显的偏好,总体的碳源代谢能力却有所降低.     

潮土中阿特拉津解吸滞后特征

采用批量动态实验方法,研究了阿特拉津初始浓度与解吸时间对潮土中阿特拉津解吸滞后特征的影响.结果表明:土壤溶液中阿特拉津的浓度随其解吸时间的增加而逐渐下降,二者间可用经验指数公式表达.阿特拉津连续解吸5d后,阿特拉津的初始浓度从50μg·L^-1增加到2 000μg·L^-1时,对应解吸率分别为23.1%、30.4%、33.0%、36.4%和38.5%.土壤吸附阿特拉津与对应土壤溶液中阿特拉津浓度关系可用传统和依时解吸等温线2种方式描述.无论传统还是依时解吸等温线都与吸附进行到168h的吸附等温线之间存在着解吸的滞后现象.传统和依时Freundlich解吸等温线参数能对吸附解吸等温线的滞后作用进行量化,滞后系数ω只适合传统解吸等温线的滞后量化,而滞后系数H和λ对2类解吸等温线都适用.     

污泥生物沥浸处理对病原物的杀灭效果影响

生物沥浸能够去除污泥中的重金属,同时可能对污泥中的病原物有一定的杀灭作用．通过测定沥浸过程中异养细菌总数及沥浸前后总大肠菌群和粪大肠菌群的变化,研究了生物沥浸作用去除城市污泥和制革污泥中的病原物的作用．结果表明,经过6～7 d的生物沥浸处理,城市污泥中的异养细菌总数从1.38×10⁸个/mL降为4.43×10⁶个/mL,制革污泥中的异养细菌总数从9.23×10⁵个/mL降为4.26×10⁴个/mL;总大肠菌群（TC）和粪大肠菌群（FC）的去除率达到99%以上;但蛔虫卵的死亡率并无明显变化．大肠菌群纯培养试验表明,沥浸过程中病原物的消减作用主要是由于沥浸作用产生的低pH环境,而与污泥中SO^2-₄和重金属浓度的升高无关．