异养硝化-好氧反硝化菌Psracoccus pantotrophus ATCC 35512的研究进展

近年来发现了一类具有偶联异养硝化-好氧反硝化功能的细菌.Paracoccus pantotrophus ATCC 35512是其中最早发现的细菌.通过对该菌株16S rRNA序列和细胞色素c的氨基酸序列分析,确立其为一个新种Paracoccuspantotrophus,ATCC 35512被确定为模式株.该菌株的异养硝化-好氧反硝化偶联途径假说被提出,其反应途径中涉及的一系列酶和电子传递体也陆续被纯化研究.本文综述了对该菌株系统分类、形态和生理生化特征、硝化-反硝化偶联假说及氮循环酶系等的研究进展,并提出了进一步揭示异养硝化-好氧反硝化现象的研究方向.     

异养硝化-好氧反硝化菌Paracoccus pantotrophus ATCC 35512的研究进展

近年来发现了一类具有偶联异养硝化-好氧反硝化功能的细菌．Paracoccus pantotrophus ATCC 35512是其中最早发现的细菌．通过对该菌株16S rRNA序列和细胞色素c的氨基酸序列分析,确立其为一个新种Paracoccus pantotrophus,ATCC 35512被确定为模式株．该菌株的异养硝化一好氧反硝化偶联途径假说被提出,其反应途径中涉及的一系列酶和电子传递体也陆续被纯化研究．本文综述了对该菌株系统分类、形态和生理生化特征、硝化-反硝化偶联假说及氮循环酶系等的研究进展,并提出了进一步揭示异养硝化-好氧反硝化现象的研究方向．表2参50     

投加硝化菌的活性污泥工艺硝化效率特性

研究了在活性污泥工艺中用投加硝化菌的方法提高硝化效率的特性，试验用富氮废水生成硝化污泥，并将其剩余硝化污泥投加于处理初沉市政污水的活性污泥工艺试验装置，研究结果表明，投加硝化菌能降低常规活性污泥工艺硝化的泥龄要求、改善硝化效果以及减少为低温稳定运行而增加的硝化反应器容积。     

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展

厌氧氨氧化(Anammox)反应是指在厌氧或者缺氧条件下,厌氧氨氧化微生物以NO2--N为电子受体,氧化NH4+-N为氮气的生物过程。该过程是一种新型自养生物脱氮反应,反应无需外加有机碳源,且污泥产生量小,相对于传统硝化/反硝化脱氮工艺具有显著优势,对处理含高氨氮废水特别是低有机碳源废水具有重大的潜在实际应用价值。近年来,厌氧氨氧化为主体的污水处理工艺已经在各种类型废水处理中得到成功应用,取得了显著的经济和环境效益。综述了厌氧氨氧化反应中常用的亚硝化-厌氧氨氧化工艺(Sharon-Anammox工艺)和完全自养脱氮工艺(CANON工艺)的作用原理、环境调控因子与功能性微生物种群动态分布等最新研究进展,且阐述了两工艺在垃圾渗滤液、厌氧消化液和猪场养殖废水等低碳氮比废水的处理应用效能和最优化控制参数等,为厌氧氨氧化为主体的污水处理工艺的工程化应用提供了技术支撑。最后,总结并介绍了国内外厌氧氨氧化工艺现场规模化应用实例和控制参数,同时,对厌氧氨氧化污水处理工艺实际应用的研究前景及亟待解决的问题进行了展望,认为现场应用中Anammox菌的快速富集培养、有机碳源对Anammox菌的抑制效应以及厌氧氨氧化工艺的广谱适用性等将是厌氧氨氧化工艺大规模应用的难点和热点问题。为厌氧氨氧化工艺实际应用控制和推广提供了理论基础,具有重要的理论和现实意义。     

应用在线传感器实现前置反硝化工艺生物脱氮的过程控制

为了实现前置反硝化工艺硝化反硝化反应的过程控制,系统地研究了硝化反硝化过程中DO、pH和ORP的变化规律,并考察了它们作为硝化反硝化过程控制参数的可行性.结果表明,pH值在缺氧区的变化分为下降型和上升型,从而指示系统反硝化反应进行的程度以及内循环回流量是否充足;缺氧区末端ORP值和硝酸氮浓度具有较好的相关性;好氧区第1格室的DO浓度可以指示进水氨氮负荷高低;pH值在好氧区的变化也可分为下降型和上升型,可指示系统硝化反应进行的程度、曝气量和碱度是否充足;好氧区末端ORP值与出水氨氮、硝酸氮浓度具有很好的相关性.在此基础上建立了硝化反硝化反应在线控制系统,从而实现曝气量、内循环回流量和外碳源投加量的在线控制,提高系统出水水质、降低运行费用.图7表1参8     

21世纪中国有机化学发展战略(节录)

绿色化学绿色化学是 2 1世纪化学化工研究的重要发展方向 ,通过研究和改进化学化工反应及相关的工艺 ,从根本上减少以至消除副产物的生成 ,从源头上解决环境污染的问题 .(1 )发展高效、高选择性的催化剂以实现“原子经济性”反应 .催化的不对称合成反应 ,仍是获得单一手性分子的方法之一 ,应加强有关的新反应、新技术、新配体及催化剂的研究 ,加强绿色生物催化有机反应的研究 .(2 )开发符合绿色化学要求的新反应 ,如 :硝化反应、氧化反应等 ,以及相应的工艺 ,降低或避免使用对环境有害的原料 ,减少副产物的排放 ,甚至实现零排放 .(3 )无公害…     

传统生物脱氮反硝化过程的生化机理及动力学

传统生物脱氮是指以硝酸盐为电子受体的一系列生物还原反应过程,该过程是在硝酸盐还原酶、亚硝酸盐还原酶、一氧化氮还原酶和一氧化二氮还原酶的作用下完成的.反硝化的生化机理及动力学是生物脱氮技术的理论基础.为促进反硝化生物脱氮技术的进一步发展,理解反硝化一系列复杂的生化反应过程及其电子传递、能量转化模式是十分必要而有意义的.本文通过对反硝化生化反应过程相关机理的论述,系统归纳了一个涉及多种酶及多种中间产物并伴随着电子(能量)传递的复杂反硝化生化反应过程,详细总结分析了反硝化过程电子通过电子传递链从电子供体(NADH)传递到终端电子受体的传递模式,以及借助于Peter提出的化学渗透假说建立的能量产生方式.同时建议采用积分法和微分法来确定反硝化动力参数Vmax,NO3,μDmax,KS,No3-.     

固定化反硝化菌在低污染水处理中脱氮性能研究

在面源低污染水的原位修复领域,人工湿地生物脱氮过程受温度、p H波动影响以及NO2--N积累抑制反硝化脱氮效果等问题,因此强化系统脱氮性能在实际工程应用中具有重要意义。固定化微生物技术具有环境变化适应能力以及耐毒害能力强等优点。该研究通过分离筛选高效反硝化菌,对其进行DNA序列分析鉴定及其种属和系统发育地位分析,并以包埋法加以固定,考察固定化反硝化菌在不同温度、p H、DO和C/N下的反硝化性能,分析各因素变化对固定化反硝化菌脱氮效果的影响,探究各影响因素对固定化反硝化菌脱氮性能的作用机理,以期为固定化反硝化菌强化人工湿地脱氮性能提供参考。经反硝化能力测定,筛选得到的高效反硝化菌株对NO3--N、TN的去除率分别为98.83%、98.36%,NO2--N积累量仅为0.28mg·L~(-1),24 h内脱氮效率为8.59 mg·L~(-1)·h~(-1),经16S r RNA测序结果表明该菌株与Pseudomonas stutzeri A1501的最大相似度为99.7%。采用PVA、SA为材料包埋固定该菌株,固定化反硝化菌的生物量为15.67 g·L~(-1),颗粒密度为0.93 g·m L~(-1)。通过对固定化反硝化菌处理低污染水的性能研究得知,p H、T、DO的波动对固定化反硝化菌的脱氮效果影响均小于游离反硝化菌,固定化反硝化菌在p H为7,θ为30℃,DO为0.87~1.54 mg·L~(-1),C/N为5时的脱氮效果最好。     

富氧生物硝化处理微污染原水除NO2--N研究

为去除微污染原水中的NO2--N和提高水厂的饮水安全性,采用弹性填料微孔曝气富氧生物硝化法处理某微污染水源原水,探讨了原水不同水质及天然水体温度下富氧生物硝化工艺的除NO2--N效果,研究了水温与富氧生物硝化工艺NO2--N去除效果的相关性。结果表明,当富氧生物硝化工艺正常稳定运行HRT为1.2h,气水比为1∶1,pH6.5~7.4,DO为8~10mg·L–1,原水水温26~30℃、NO2--N0.05~0.4mg·L–1、NH4 -N0.4~1.8mg·L–1和CODMn7.01~9.61mg·L–1时,富氧生物硝化工艺NO2--N的去除率为77%～100%;原水水温20～22℃、NO2--N0.09~0.5mg·L–1、NH4 -N0.7~2.5mg·L–1和CODMn5.84~9.11mg·L–1时,去除率为44%～63%;原水水温10～12℃、NO2--N0.04~0.8mg·L–1、NH4 -N0.9~4.5mg·L–1·和CODMn6.53~9.27mg·L–1时,去除率为25%～40%。原水水温与富氧生物硝化工艺NO2--N去除率呈现明显的线性相关性,相关方程为:y=3.3628x-9.528,相关系数为0.8744。     

好氧颗粒污泥工艺强化脱氮研究进展

好氧颗粒污泥是微生物通过自凝聚作用形成的一种特殊的生物聚集体,具有结构致密、沉降性能优异、抗冲击负荷能力强、多功能微生物分区定殖等特点,其在废水强化脱氮除磷与难降解有机物去除方面具有明显的技术优势.针对目前工业和养殖废水及城镇生活污水等碳氮比低、处理出水总氮达标压力大等突出问题,综述基于好氧颗粒污泥的全自养、同步硝化反硝化、短程硝化反硝化、短程硝化-厌氧氨氧化、异养硝化-好氧反硝化等强化脱氮工艺,介绍其脱氮机制及技术优势,阐明不同好氧颗粒污泥脱氮工艺的特点与颗粒污泥特性,同时总结各种工艺的启动条件及富集相应功能菌的好氧颗粒污泥的形成因素,评估不同工艺应用于实际废水生物处理的可行性.在此基础上进一步分析进水基质组成(不同碳氮比)、运行模式(连续曝气和间歇曝气)、运行条件(溶解氧浓度、温度和pH)等对好氧颗粒污泥工艺强化脱氮性能与稳定运行的影响.最后提出应进一步优化好氧颗粒污泥强化脱氮工艺的运行参数,解析好氧颗粒污泥微生物菌群功能,揭示好氧颗粒污泥形成与结构稳定的微生物学机理.     

煤加压气化废水混凝-Fenton氧化法预处理与谱图分析

煤加压气化废水中含有多种难降解有机物,其成分因原煤性质和气化工艺的不同而复杂多变,属于难处理工业废水,目前主要的处理方法有臭氧氧化法、活性炭吸附法、Fenton试剂法、超声空化效应等,文章综合比较各种方法的优缺点,针对煤加压气化废水的特点,利用不同类型的无机混凝剂和Fenton试剂对气化废水进行了混凝-Fenton法处理,并确定了最佳处理条件。在最佳条件下,COD、BOD5、氨氮、挥发酚和色度的平均去除率分别达到81.27%、76.87%、72.45%、86.42%和99.9%,BOD5与COD的比值由0.34提高到0.45。在对处理前后的废水的液-质联用谱图分析得知,处理后苯酚的去除率约为97.6%左右。结果表明煤加压气化废水经过混凝-Fenton法联合处理后出水能达到国家标准,并且成本相对较低,具有广阔的实际应用前景。     

高浓度洗毛废水生物降解的研究

根据高浓度洗毛废水的水质特性,选择、驯化出高效污泥和菌株,并对生物降解该废水时的工艺、污泥量、时间三要素进行了深入的研究．结果表明,对于物化处理彻底的废水, Ｈ／ Ｏ 工艺（ 水解／ 好氧工艺） 与好氧工艺处理差异不大;７０ ％ 左右物化效果时, Ｈ／ Ｏ 工艺处理时, Ｃ Ｏ Ｄｃｒ 去除率增加;废水在处理过程中成分变化大,后段水可用筛选优势菌的方法处理．实验室流动模型运行结果为：在原水ρ（ Ｃ Ｏ Ｄｃｒ） １８５４４ ｍｇ／ Ｌ 和设定ｔ Ｈ Ｒ（ 延滞期） 下,混凝后出水ρ（ Ｃ Ｏ Ｄｃｒ） ５３２２ ｍｇ／ Ｌ,水解池出水ρ（ Ｃ Ｏ Ｄｃｒ） ４７６３ ｍｇ／ Ｌ,好氧池出水 Ｃ Ｏ Ｄｃｒ１９９ ．９ ｍｇ／ Ｌ,总 Ｃ Ｏ Ｄｃｒ去除率为９８ ．９ ％     

不同水力负荷下凤眼莲去除氮、磷效果比较

采用人工模拟方法,研究了不同水力负荷(0.14、0.20、0.33和1.00m3.m-2.d-1)对凤眼莲去除富营养化水体氮、磷效果的影响,试验期间进水TN、NH4+-N、NO3-N、TP平均质量浓度分别为4.85、1.33、2.92和0.50mg.L-1。结果表明,凤眼莲净化系统对富营养化水体具有较好的去除效果,低水力负荷(0.14、0.20m3.m-2.d-1)下,出水TN、NH4+-N和TP均达到了GB3838—2002《地表水环境质量标准》的Ⅳ类水质标准;当水力负荷提高到1.00m3.m-2.d-1后,出水TN、NH4+-N、NO3-N和TP质量浓度明显上升。4种水力负荷下,凤眼莲净化系统对TN和TP去除率分别为84.95%和80.65%、73.87%和73.04%、51.60%和64.05%、30.77%和47.79%,即随水力负荷的提高而降低;相应的TN、TP去除负荷分别为0.58和0.06、0.72和0.07、0.83和0.11、1.47和0.23g.m-2.d-1,即随水力负荷的提高而增加。综合考虑净化效果和污水处理能力,本试验条件下凤眼莲系统的水力负荷宜控制在0.33m3.m-2.d-1。     

EDTA对微电解体系降解对硝基酚的影响

考察了EDTA对微电解体系降解对硝基酚的影响及作用机制,结果表明,EDTA能够提高微电解处理对硝基酚的效果;单因素试验法确定了微电解/EDTA体系处理1000mg·l~(-1)对硝基酚的最佳条件:铁屑量120g·l~(-1),碳量20g·l~(-1),pH值为3,EDTA浓度1mmol·l~(-1).在此条件反应60min,对硝基酚去除率为89.7%,而常规微电解在最佳条件下对硝基酚的去除率仅为53.8%.值得关注的是EDTA不仅提高了对硝基酚的去除率,而且拓宽了微电解体系对pH值的适应范围,在中性条件下微电解/EDTA体系对硝基酚的去除率达到了63.5%,而相同条件下传统微电解法仅为19.5%.同时,通过对降解产物的鉴定,分析了对硝基酚在微电解/EDTA体系的降解途径.     

改良多介质土壤层系统对污染河水的脱氮效果

针对多介质土壤层系统（MSL）反硝化不足导致总氮去除效果不明显的问题,采用非水溶性可生物降解多聚物PBS固相碳源,优化MSL系统空间结构（下部空间结构由砖砌改为层铺）,研究改良MSL系统对污染河水的脱氮效果。结果表明,与木屑作碳源的MSL系统相比,PBS颗粒碳源反硝化效果更好,对TN的去除率达64．3％,提高20．6百分点;优化MSL系统下部空间后,TN去除率由43．7％提高至71．7％,且运行期间系统未出现堵塞情况。添加PBS颗粒碳源和优化系统空间结构,对COD、NH3-N和TP去除效果影响不大。     

Enhancement of activated sludge performance on ammonium removal by clinoptilolite

This study evaluated the influence of clinoptilolite on the performance of activated sludge system shocked by high concentration of ammonium. The ammonium and chemical oxygen demand (COD) removal from the experimental reactor containing clinoptilolite and from the clinoptilolite-free control reactor was determined. The ammonium and COD removal was approximately 8 and 20% higher in the experimental reactor than in the control reactor, respectively. The removal increased with an increase in clinoptilolite concentration over the tested range up to 50?mg?L^?1. The presence of clinoptilolite resulted in the sludge flocs being more compacted with smoother surfaces and edges. Molecular biological analysis revealed that clinoptilolite increased the DNA diversity, richness, and evenness of sludge microbes. The enhanced-performance activated sludge previously treated with clinoptilolite was less influenced by the shock of ammonium than non-treated sludge in terms of the ammonium and COD removal. These results suggest that clinoptilolite enhanced the performance of activated sludge system in the removal of ammonium and COD. Amendment of activated sludge with natural zeolites may thus improve the efficiency of wastewater treatment.     

大清河人工快速渗滤系统示范工程效果分析

以滇池流域受污染的大清河为研究对象,开展了人工快速渗滤系统（CRI）示范工程研究,根据气候条件、进水水质和运行工艺分为6个工况,以探索污染负荷和工艺参数对CRI运行性能的影响。实验结果表明：水力负荷2 m.d-1、湿干比1：1是该示范工程运行的最优工艺条件。CRI系统对有机物（COD）的平均去除率范围17.42%～63.75%;对氨氮去除效果受进水水质影响,高、低污染负荷下NH3-N去除率分别为56.71%、85.48%;CRI示范工程硝化作用较强,反硝化能力较弱,对TN的平均去除率范围为10.69%～28.29%;CRI示范工程对TP的平均去除率为27.62%,最佳工艺条件下为50.23%。CRI系统可通过对填料进行优化组合、适当增大饱水带高度,强化除磷脱氮能力。     

不同盖度凤眼莲对2种水流模式下水体净化效果比较

研究凤眼莲（Eichhornia crassipes）盖度对不同水流模式下的净化效果,分别对生长有凤眼莲的流动和静止水体进行长期监测,结果表明：流动水体中,随凤眼莲盖度增加,水体TN、TP、BOD5去除率均有提高,其中以盖度〉80%最为显著,去除率分别为44.35%、45.46%、56.98%。静止水体中,随凤眼莲盖度增加,水体DO显著降低;凤眼莲对TN、NH4＋-N、NO3-N、NO2-N有显著吸收作用,尤其以盖度〈50%时效果较好,较对照水体分别低出36.60%、88.84%、36.74%、79.39%,远高于其他盖度时期;当盖度〉50%时,虽有一定的吸收作用,但吸收率较低;有凤眼莲水体TP含量显著上升,而PO43--P含量有所降低,尤其当盖度低于95%时,凤眼莲对水体PO43-P吸收显著,一旦盖度达100%,凤眼莲对PO43--P吸收作用减弱。故利用凤眼莲对污染水体进行生态修复时,要区别水体性质,控制其盖度。     

不同生态工程组合系统对南方水源地污水的净化效果

于2010年6月(丰水期)和11月(枯水期),对我国南方水源地农村生活污水处理系统(系统Ⅰ)以及农田排水处理系统(系统Ⅱ)的常规污染物和藻类进行调查,分析比较两个系统对常规污染物以及藻类的去除效果.结果表明,系统Ⅰ出水中的生化需氧量、化学耗氧量、总磷、总氮和悬浮物等指标均符合《国家城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)回用水要求,该系统中共监测出浮游植物6门53属74种,系统Ⅰ丰水期对藻类细胞总密度和叶绿素a的去除率分别为87.71%和58.87%,枯水期为95.73%和58.57%;系统Ⅱ出水中的生化需氧量、化学耗氧量、总磷、总氮和氨氮等指标优于《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅳ类水标准,该系统监测出浮游植物6门48属66种,系统Ⅱ丰水期对藻类细胞总密度和叶绿素a的去除率分别为62.43%和72.25%,系统Ⅱ丰水期的藻类处理效果优于枯水期.对两个系统的水质净化效果进行比较,系统Ⅰ对总氮、藻类细胞密度、叶绿素a的去除效果优于系统Ⅱ,系统Ⅱ对氨氮的去除效果优于系统Ⅰ.两种生态工程组合系统的水质净化效果明显,能为南方类似水源地污水处理和水生生态态系统恢复提供技术支持.图3表2参33     

Abatement of sulfide generation in sewage by glutaraldehyde supplementation and the impact on the activated sludge accordingly

Hydrogen sulfide emission in sewer systems is associated with toxicity, corrosion, odour nuisance and high costs treatment. In this study, a novel method to inhibit sulfide generation from sewage by means of glutaraldehyde supplementation has been suggested and evaluated under anaerobic conditions. Different concentrations of glutaraldehyde at 10, 15, 20, 30 and 40 mg·L^-1 have been investigated. Besides, the possible impacts of glutaraldehyde supplementation on an activated sludge system and an appraisal of the economic aspects are presented as well. As observed from the experimental results, a dosage of 20 mg·L^-1 glutaraldehyde resulted in a significant decrease of the sulfide production by 70%–80% in the simulated sewage. Moreover, the impacts of additional glutaraldehyde at 20 mg·L^-1 on activated sludge, in terms of chemical oxygen demand removal and oxygen uptake rates, were negligible. From an economical point of view, the cost of the commercial glutaraldehyde products required in the operation, which was calculated on the basis of activated sulfide removal avoidance, was around €3.7–4.6 S·kg^-1. Therefore it is suggested that glutaraldehyde supplementation is a feasible technique to abate the sulfide problems in sewer systems. Yet further research is required to elucidate the optimum “booster” dosage and the dosing frequency in situ accordingly.