滴滤塔气液流动与微生物膜分布的相互影响

生物膜滴滤塔性能受多孔填料、生物膜和气液两相流体流动特性的共同影响,传质过程复杂,流体流动强烈地影响生物滴滤塔生物膜的形成和分布,同时生物膜在滴滤塔中的分布反过来影响填料层内气液两相流体流动。实验研究了生物滴滤塔挂膜前后填料层的孔隙率和不同气、液流量下压强降的变化,结果表明:滴滤塔内生物膜分布不均匀,填料层孔隙率随填料层高度增加而增加,填料层中下部,孔隙率低,生物量最大,填料层顶部,孔隙率与挂膜前相等,无生物膜生长;挂膜前气体流量对填料层压强降影响较液体流量影响大,挂膜后液体流量对填料层压强降影响较气体流量影响大;同时微生物挂膜成功后填料层气体压强降远大于挂膜前压强降。     

生物膜处理城市河道污染水体的挂膜试验研究

以城市河道污染水体为研究对象,通过水体中土著微生物的富集过程,利用自行设计的生物接触氧化装置进行动态挂膜试验研究。讨论了挂膜过程系统对污染物去除效果的变化、生物膜及其生物相的变化;同时考察了填料上SS以及VSS的变化;分析了影响填料挂膜的各种因素,提出了判断生物膜成熟的依据。     

载体好氧预挂膜处理对厌氧消化反应器启动的影响

研究了生物膜载体经好氧预挂膜处理对厌氧附着膜膨胀床反应器 (AAFEB)启动的影响。载体经10天好氧预挂膜处理后的反应器比对照提前 15天完成启动。载体经好氧预挂膜处理的反应器中生物膜比对照反应器较早出现厌氧丝状菌 ,而且占据优势 ,而对照反应器则以球状细菌较多。前者厌氧颗粒污泥致密、结实 ,生物膜结构良好 ,滞留于反应器中的性能较佳 ,比后者较不易随水流失     

挂膜方法对生物膜特性及生化尾水深度处理的影响

为探索低浓度生化尾水生物深度处理的快速挂膜方法,采用4种方法（投加壳聚糖法、投加铁离子法、接种排泥法和自然挂膜法）进行挂膜,考察其对生物膜主要特性（生物膜量MLSS、胞外聚合物（EPS））和废水处理效果的影响.结果表明：在挂膜期间,投加壳聚糖法有利于生物膜量、EPS迅速增加,两者平均含量达到4种方法中的最大值,分别为（9.26 ±3.30） mg/cm³和（42.51 ±33.49） mg/（gSS）,但其生物膜活性f值最低,污染物的去除效果不是最佳;投加铁离子成膜时,生物膜特性稳定,活性高,污染物去除效果最佳,COD_Cr、NH₄⁺-N、TP去除率分别较快稳定在（66.13 ±2.30）%、（92.03 ±7.72）%和（62.75 ±4.41）%;接种排泥法的生物膜量、EPS均含量、污染物去除效果比投加壳聚糖、铁离子法稍低;自然挂膜法前期对污染物去除率低,稳定时间较长,除TP外,COD_Cr、NH₄⁺-N去除率在挂膜后期与投加壳聚糖法、接种排泥法相差不大.综合地看,投加铁离子法,虽然生物膜量、EPS含量略低于投加壳聚糖法,但生物膜活性高、污染去除效果好,是低浓度尾水挂膜的最佳方法.     

挂膜方式对模拟河道生物反应器启动与稳态运行的影响

对比研究了自然挂膜和改进型闷曝排泥挂膜2种启动方式对模拟河道生物反应器修复微污染水源水过程特性的影响.结果表明,采用改进型闷曝排泥挂膜法有效缩短了弹性填料的挂膜周期,该反应器的NH3-N去除率比自然挂膜组提前1周达到70%以上.挂膜成熟后,闷曝排泥挂膜组附着的生物膜量和胞外多聚物含量分别为自然挂膜组的1.38倍和1.41倍,生物膜结构亦较为致密,2组反应器的NH3-N、CODMn平均去除率最终分别稳定在92%和82%以上.通过改变曝气强度和方式开展系统运行工况研究,发现2组反应器的NH3-N和CODMn去除性能呈现不同程度的波动,相比而言,采用闷曝排泥挂膜法启动的反应器对工况变化具有较强的适应能力, P(NH3-N)为0.001,一定程度上说明不同挂膜方式对填料附着的生物膜群落结构以及微污染水源水修复系统稳态运行性能影响显著.     

不同填料负载微生物去除地表水氨氮的研究

氨氮浓度过高是黑臭水体难以治理的重要原因之一.本研究比较了经活性污泥驯化的菌株与市售硝化菌液两种不同菌剂分别在有机填料聚丙烯纤维和无机填料沸石上的挂膜特性,考察了不同挂膜填料性质、填料粒径、源水pH值等因素对氨氮去除效果的影响,并通过高通量测序解构不同填料生物膜的微生物群落差异,探究填料负载微生物的生物膜法去除氨氮的综...     

曝气生物过滤反应器的新型挂膜方法

介绍了一种新型快速的生物过滤反应器的挂膜方法。实验证明 ,该方法符合生物膜形成的微生物学原理。采用此种挂膜方法具有挂膜时间短、耐冲击负荷的优点 ,比目前应用广泛的循环挂膜法优越     

生物滤池挂膜的生产实践

通过能生物滤池挂膜的工程实践的论述，阐述了生物膜法处理工艺挂膜的机理，并深入分析了在挂膜过程中的一些影响因素，取得了一些相关的运行数据，很好的指导了生产。     

生物滴滤池去除氨气的挂膜实验研究

硝化菌的挂膜问题一直是氨气处理中较难解决的问题,采用生物滴滤池对天然斜发沸石和多面空心小球进行硝化菌挂膜研究.实验表明沸石在15天左右就能基本完成硝化菌的挂膜启动,而小球则要20天才能完成;随着 COD:NH3-N降低,各载体生物膜量有所减少;同时,生物膜内生物相也相应改变.     

生物法废气净化专用微生物菌种及其作用

用气相培育驯化法培养获得废气净化专用菌种,由其挂膜制作的生物膜填料塔对废气中甲苯进行净化,实验结果表明,气相培养法所得菌种对甲苯的净化性能明显优于液相培养法所得菌种.生物膜通过吸附-生物降解作用过程净化气相中的甲苯,使针对挥发性有机废气生物净化过程提出的吸附-生物膜动力学理论的依据得到了验证.     

折流生物膜反应器处理生活污水效能研究

折流生物膜反应器是一种以活性炭纤维组合的膜载体为折流挡板的新型污水处理工艺。考察了活性炭纤维表面生物膜的挂膜情况,并针对不同停留时间和碳氮比情况下,生物膜同时去除有机物和氮的效果。结果表明,折流状况下,活性炭纤维挂膜效果好,5d后生物膜厚度达到3~4mm;在水温为18~23℃,pH值为7.1~7.4,进水DO为4.5~5.4mg/L,停留时间为8h,碳氮比为10的条件下,对COD和NH+4-N的去除率分别达到80%和60%以上。     

Characteristics of microbial community involved in early biofilms formation under the influence of wastewater treatment plant effluent

Effluents from wastewater treatment plants (WWTPs) containing microorganisms and residual nutrients can influence the biofilm formation. Although the process and mechanism of bacterial biofilm formation have been well characterized, little is known about the characteristics and interaction of bacteria, archaea and eukaryotes in the early colonization, especially under the influence of WWTP effluent. The aim of this study was to characterize the important bacterial, archaeal and eukaryotic species in the early stage of biofilm formation downstream of the WWTP outlet. Water and biofilm samples were collected 24 and 48 hr after the deposition of bio-cords in the stream. Illumina Miseq sequencing of the 16S and 18S rDNA showed that, among the three domains, the bacterial biofilm community had the largest alpha and beta diversity. The early bacterial colonizers appeared to be “biofilm-specific”, with only a few dominant operational taxonomic units (OTUs) shared between the biofilm and the ambient water environment. Alpha-proteobacteria and Ciliophora tended to dominate the bacterial and eukaryotic communities, respectively, of the early biofilm already at 24 hr, whereas archaea played only a minor role during the early stage of colonization. The network analysis showed that the three domains of microbial community connected highly during the early colonization and it might be a characteristic of the microbial communities in the biofilm formation process where co-occurrence relationships could drive coexistence and diversity maintenance within the microbial communities.     

渠式生物膜反应器处理生活污水的动力学研究

文章对渠式生物膜反应器系统的动力学过程进行了探讨,在Monod方程的基础上提出了去除有机物的动力学方程。根据方程和对生活污水处理实验结果,得出了在20～30℃时降解生活污水的动力学方程为S=S0e0.0441qL-0.1993L,为渠式生物膜反应器系统的设计和运行提供了理论依据。     

Molecular analysis of long-term biofilm formation on PVC and cast iron surfaces in drinking water distribution system

To understand the impacts of different plumbing materials on long-term biofilm formation in water supply system, we analyzed microbial community compositions in the bulk water and biofilms on faucets with two different materials-polyvinyl chloride （PVC） and cast iron, which have been frequently used for more thanlO years. Pyrosequencing was employed to describe both bacterial and eukaryotic microbial compositions. Bacterial communities in the bulk water and biofilm samples were significantly different from each other. Specific bacterial populations colonized on the surface of different materials. Hyphomicrobia and corrosion associated bacteria, such as Acidithiobacillus spp., Aquabacterium spp., Limnobacter thiooxidans, and Thiocapsa spp., were the most dominant bacteria identified in the PVC and cast iron biofilms, respectively, suggesting that bacterial colonization on the material surfaces was selective. Mycobacteria and Legionella spp. were common potential pathogenic bacteria occurred in the biofilm samples, but their abundance was different in the two biofilm bacterial communities. In contrast, the biofilm samples showed more similar eukaryotic communities than the bulk water. Notably, potential pathogenic fungi, i.e., Aspergillus spp. and Candida parapsilosis, occurred in similar abundance in both biofilms. These results indicated that microbial community, especially bacterial composition was remarkably affected by the different pipe materials （PVC and cast iron）.     

基于活性微生物特征的供水管壁生物膜生长特性

管网生物膜由各种活性微生物、微生物残体及有机无机杂质组成,管网生物膜的生长会导致机会致病菌寄居、管道腐蚀以及水质恶化等系列饮用水卫生问题.为研究供水管壁生物膜形成过程和附着生长活性微生物的分布特征,采用异养菌平板计数(HPC)、流式细胞术(FCM)和16S rRNA高通量测序对3种典型室内供水管材:聚氯乙烯(PVC)、无规共聚聚丙烯(PPR)、不锈钢(STS)内壁活性微生物的生长特性和群落多样性进行了分析.结果表明,PVC管壁生物量在第73 d最先达到峰值,3种管材内壁单位面积最大生物量、生物膜成熟时期生物量均呈现PVC PPR STS的规律. 3种管材表面活性细菌群落结构组成上,PVC管表面主要以硝化螺旋菌门为主,PPR和STS管以疣微菌门为主,其中STS管壁上生物膜物种丰富度最低、多样性最小,群落结构最简单. PVC和PPR管内壁表面相较STS管存在更多的蓝藻细菌和放线菌,在饮用水输配过程中更易引发饮用水嗅味问题.管材介质对管壁生物膜上微生物群落结构存在一定影响.     

沸石生物滴滤器处理分散式生活污水的性能及生物膜特征

构建沸石生物滴滤器处理农村生活污水,研究了滴滤器的挂膜启动特征、进水水力负荷对滴滤器处理生活污水性能的影响.滴滤器采用连续进水的方式挂膜,挂膜26d后,COD和氨氮去除率分别达到85%和68%以上,且COD和氨氮相邻两次监测结果的相对偏差均低于10%,表明滴滤器挂膜成功,并基本达到了稳定的运行状态.滴滤器表现出对进水水力负荷变化较强的适应性,水力负荷为300L/（m²·d）时,滴滤器对COD、氨氮、TN、TP的平均去除率分别达到90.8%、87.1%、67.2%、90.1%.滴滤器对有机物和氮磷的去除途径结果表明,微生物降解和转化作用对污水中COD、氨氮、TN的去除贡献率最大,填料的吸附则是TP去除的主要途径,铁屑的氧化是影响填料吸附去除TP的重要因素.生物量及生物膜的分布特征表明,滴滤器内生物膜中细菌的多样性十分丰富.     

混凝土生态膜污水处理工艺生物相变化研究

通过试验方法,研究了混凝土生态膜污水处理工艺的循环挂膜过程,综合考察了混凝土膜片表面生物膜的生长变化情况,细菌数量及其微型动物的组成演化。同时在挂膜一定时间后投加生活污水,考察对COD、NH3-N的去除率。     

多级土壤渗漏系统处理农村生活污水

构建了多级土壤渗漏系统（MSL）以处理农村生活污水,主要研究了MSL的挂膜启动特征,进水水力负荷对MSL处理生活污水性能的影响,以及MSL运行过程中生物膜的特征.实验结果表明,采用连续进水的方式挂膜28d后,挂膜成功,MSL对生活污水中COD,氨氮,TN,TP的去除率分别达到84.5%,74.7%,66.7%,76.4%.MSL运行过程中,表现出对进水水力负荷变化较强的适应性,水力负荷为400L/（m²·d）时,生活污水中COD,氨氮,TN,TP的平均去除率分别达到93.4%,94.9%,80.4%,94.7%,系统出水水质能够满足城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级A标准.MSL对有机物和氮磷的去除途径结果表明,微生物降解和转化作用对污水中COD,氨氮,TN的去除贡献率最大,Fe³⁺与PO₄^3-的化学沉淀作用则是TP去除的主要途径.实时荧光定量PCR技术检测结果显示,生物膜中硝化功能菌占总菌群的35.5%.     

不同流态生物膜反应器对微囊藻毒素的降解特性

以富营养化源水为处理对象,考察了三阶、单阶气水顺流、单阶气水逆流生物膜反应器对微囊藻毒素的去除特性.三阶生物膜反应器比单阶反应器更接近于推流反应器,对藻毒素的去除效率高于单阶反应器,且效果稳定.在试验水质条件下,水力停留时间(HRT)为2h时,三阶反应器可有效去除85.9%的胞外微囊藻毒素与84.0%的总微囊藻毒素,对胞外微囊藻毒素-LR、RR与总微囊藻毒素-LR、RR的去除率分别为86.7%、81.7%与71.5%、80.5%.三阶生物膜工艺可用于富营养化源水的预处理.     

生物接触氧化对景观水体中氨氮的去除研究

采用自行设计的试验装置,研究了生物接触氧化技术在景观水体抽出处理回用中的应用,探讨了氨氮的去除规律。试验内容包括生物膜的挂膜及驯化;在不同水力停留时间、曝气强度下,氨氮的去除效果及三氮的变化情况;最后研究了水温对氨氮去除率的影响。试验结果表明,在最佳试验条件下,即曝气强度为0.030 m3/h,水力停留时间为3 h时,氨氮的去除率可以达到90%以上,COD的去除率达到43.5%,并且没有出现亚硝态氮累积的问题。该技术对温度的适宜性较好,即使温度在5~8℃,对氨氮也可以保持较高的去除率,满足景观水体水质要求。当温度小于5℃时,系统氨氮的去除率迅速减小。