溶解氧对活性污泥合成可生物降解塑料—PHB的影响

聚-β-羟基丁酸酯（polyhydroxybutyrate,PHB）是一种可完全生物降解和具有良好生物相容性的高分子材料，许多情况下可作为传统塑料的替代品。以活性污泥微生物作为PHB合成菌，研究了动态底物投加方式下，溶解氧对污泥贮存PHB过程的影响。结果表明，PHB的贮存过程相当程度上取决于氧的提供。溶解氧浓度的提高明显加快了底物乙酸的吸收，进而导致更大比例的乙酸被活性污泥贮存为PHB。试验中，溶解氧浓度由饱和浓度的10%提高到70%，PHB的产率由0.36 C mmol/C mmol 提高到0.56 C mmol/C mmol，PHB的胞内含量也由26%提高到37%。试验证明溶解氧是控制活性污泥合成PHB工艺的重要因素。     

微生物对化学物质的降解(Ⅷ)——聚醚的生物分解

合成高分子物质,按其结构可大致区分为四类。即,我们曾已介绍过的聚酯、聚酰胺、聚烯烃和聚醚。这里介绍聚醚的生物分解性能。聚醚(烷基醚),除用作聚氨酯及表面活性剂的合成原料外,还广泛被用作湿润剂、润滑剂和增塑剂等。代表性的聚醚有:聚乙二醇(简称PEG)和聚丙二醇(简称PPG)。     

不同碳源条件下聚磷菌代谢特性

利用2套SBR系统在厌氧好氧交替条件下对聚磷菌(phosphorus accumulating organisms,PAO)进行富集,分别采用乙酸和丙酸作为碳源。通过对典型周期内磷酸盐,聚羟基烷酸(polyhydroxyalkanoates,PHAs),糖原和多聚磷酸盐变化情况的分析,探讨了不同碳源下,聚磷菌胞内碳源物质的代谢机理以及其对于生物除磷的影响。结果表明,以乙酸为碳源时,PHAs的合成量和分解量都要高于丙酸为碳源,且PHAs主要成分以聚-β-羟丁酸(poly-β-hydroxybutyrate,PHB)为主,污泥的比释磷速率和比吸磷速率都要高于丙酸为碳源的情况。     

高分子絮凝剂开发应用新动向

高分子絮凝剂，也称为混凝剂、凝聚剂、聚电解质等[1～4]，是具有高分子量、能促进胶体微粒及其他悬浮颗粒凝聚成无定形絮状物沉降下来的制剂。从这个意义上说，可分为无机高分子絮凝剂、有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。无机高分子絮凝剂，主要有聚铁和聚铝两大系列；有机高分子絮凝剂，主要有天然高分子物质（如甲壳质、腐植酸、改性淀粉）和合成高分子物质（如聚丙烯酸胺、聚丙烯酸钠、季按盐等）。国外微生物絮凝剂的商业化生产始于90年代，因不存在二次污染，使用安全方便，应用前景诱人。高分子絮凝剂以其良好的凝聚效果、脱色能力和…     

膜-生物反应器中溶解性微生物产物的研究进展

本文就膜 -生物反应器中溶解性微生物产物的生成特性及其影响的研究进展进行了总结。在膜 -生物反应器中 ,膜的高效固液分离作用在提高系统容积负荷和出水水质的同时 ,也使生物反应器成为一个相对封闭的系统。以腐殖质、多糖、蛋白质等物质为主要成分的溶解性微生物产物是生物处理出水中溶解性TOC或COD的主要组成部分 ,主要产生于微生物的基质分解过程和内源呼吸过程 ,其高分子物质的含量较多且可生物降解性较差 ,因此 ,在膜 -生物反应器中会出现积累。溶解性微生物产物的过高积累不仅有可能降低膜过滤出水的水质稳定性 ,而且有可能影响污泥活性 ,并引起膜污染。进水浓度和污泥浓度是影响溶解性微生物产物产生量的重要因素。目前有关膜 -生物反应器中溶解性微生物产物的研究还很不完善 ,有很多问题需进一步研究     

固体缓释碳源处理低碳氮比污水的脱氮及机理

通过投加PHB(聚-β-羟丁酸)和改性天然缓释碳源,在填料高度0.6 m处的实验表明,投加PHB后反应体系保持着对NH3-N较好的去除效果,去除率为13.04%~94.56%(均值67.45%)。而投加改性天然缓释碳源后,出水NH3-N浓度高于原水;待改性天然缓释碳源完全消耗后,出水NH3-N浓度低于原水。投加改性天然缓释碳源比投加PHB对去除NO-3-N和TN的效果更好,在投加改性天然缓释碳源33 d左右内,系统保持着对NO-3-N和TN很高的去除效果,去除率分别达到17.31%~97.37%(均值77.18%)和33.69%~88.16%(均值74.06%)。在实验参数的基础上,投加改性天然缓释碳源后,系统对高效脱氮的时间可维持33 d左右,反应体系对TN的去除主要依赖于反硝化细菌的异化作用。     

厌氧时聚-β-羟基丁酸酯(PHB)最大化积累的影响因子

为实现有限碳源的最大化利用,在厌氧/限氧曝气序批式生物系统的基础上,以碳源偏低的模拟城市污水为对象,分析比较厌氧阶段典型周期内不同碳源浓度,总磷浓度对聚-β-羟基丁酸酯(PHB)积累的影响,并考察了运用新的前曝气模式对PHB积累的影响。结果表明,当碳源浓度为140、280和400 mg/L时,PHB积累的最大值分别为10.53、22.75和32.61 mg/g;当总磷浓度为6、12和18 mg/L时,PHB最大积累值分别为25.75、32.54和38.27 mg/g。说明进水碳源浓度和总磷浓度与PHB的最大积累量呈正相关,且碳源浓度对PHB积累量的影响比总磷浓度的影响大。比较无前曝气时厌氧PHB最大积累量,前曝气时间为10、20和30 min的最大积累量分别增长了25.1%、57.1%和69.5%,说明增设前曝气运行方式有利于PHB的积累。     

膜—生物反应器中溶解性微生物产物的研究进展

本文就膜－生物反应器中溶解性微生物产物的生成特性及其影响的研究进展进行了总结。在膜－生物反应器中，膜的高效固液分离作用在提高系统容积负荷和出水水的同时，也使生物反应器成为一个相对封闭的系统，以腐殖质，多糖，蛋白质等物质为主要成分的溶解性微生物产物是上物处理出水中溶解性TOC或COD的主要组成部分，主要产生于微生物的基质分解过程和内源呼吸过程，其高分子物质的含量较多且可生物降解性较差，因此，在膜－生物反应器中会出现积累，溶解性微生物产物的过高积累不仅有可能降低膜过滤出水的水质稳定性，而且有可能影响污染活性，并引起膜污染。进水溶液和污染度是影响溶解性微生物产物产生量的重要因素。目前有关膜－生物反应器溶解性微生物产物的研究还很不完善，有很多问题需进一步研究。     

生物处理废水基本知识讲座 第一讲 生物处理的地位及作用机理

一、生物与水体自净海洋、湖泊或河溪、塘堰内,都生息着无数的生物——动物、植物和微生物.它们能够通过生命活动对许多水污染物进行附聚、吸附、吸收和分解,引起生态学上的物质循环,使污染物在数量和质量上发生根本的变化,确保了水体的洁净.如对北京某河段曾进行过一次酚、氰河流自净的有趣调查,     

进水碳氮磷比对反硝化除磷效果及碳源转化利用影响

厌氧/缺氧序批式活性污泥反应器中,以乙酸钠为单一碳源培养反硝化聚磷菌,考察了碳氮磷比对反硝化除磷效果及碳源转化利用的影响。结果表明:(1)进水有机碳源的浓度直接影响厌氧段磷的释放。进水碳氮磷质量比为20∶6∶1时,系统反硝化除磷效果最佳,去除氮磷所需的耗氧有机物最少,磷酸盐和总氮去除率分别达到98.1%和98.8%。(2)胞内聚β-羟基丁酸(PHB)的积累和消耗与COD的降解、糖原质的合成有良好的相关性。进水COD越高,厌氧段PHB的储存量越大,合成1.0mg/g的PHB约需要降解5mg/L的COD。缺氧段PHB为反硝化除磷提供能量并再合成糖原质,生成0.63mol的糖原约需要消耗1mol的PHB。     

序批式生物膜反应器同步硝化反硝化的曝气时问控制及其机制分析

装有鲍尔环填料的序批式生物膜反应器(SBBR)具有很好的同步硝化反硝化(SND)效果.从试验结果可以看出,SBBR具备了生成和保存内碳源以及产生缺氧区的良好条件;当硝化结束后,应立即停止曝气,可以降低出水TN并实现节能.分析了生物膜内各种基质、DO、聚β-羟基丁酸(PHB)的变化曲线.描述了生物膜内发生SND的过程和机制,并提出了SBBR中达到良好SND效果的曝气时间控制方式.     

食物废弃物制作塑料

美国夏威夷天然能源研究所科学家发明食物废料制作聚合物的新工艺。他们将食物废料用水稀释，并粉碎成浆质，保存在密闭的高温容器里，经过一定时间，浆质中的厌氧微生物大量繁殖，并分解容器中的有机物，释放出大量的有机酸将有机酸与浆质分离，移入专门的容器里。这种特殊的容器使有机酸溢出，而将化合物留在微生物的容器里，由微生物将其消化，并合成更大的聚合物分子，获得的聚合物为β羟基丁酸盐。每100kg有机浆质可得20—25kg的聚合物，可用于可降解的清洁包装袋、一次性塑料器具、药物胶囊等。     

序批式生物膜反应器同步硝化反硝化的曝气时间控制及其机制分析

装有鲍尔环填料的序批式生物膜反应器（sBBR）具有很好的同步硝化反硝化（SND）效果。从试验结果可以看出，SBBR具备了生成和保存内碳源以及产生缺氧区的良好条件；当硝化结束后，应立即停止曝气，可以降低出水TN并实现节能。分析了生物膜内各种基质、DO、聚β-羟基丁酸（PHB）的变化曲线，描述了生物膜内发生SND的过程和机制，并提出了SBBR中达到良好SND效果的曝气时间控制方式。     

生物滤塔和NRB在有氧条件下去除废气中的NOx

研究了有氧条件下氮氧化物在生物滤塔内的传质机理,结果表明,当含NOx废气中氧气含量为20%、氧化度为80%时,被生物滤塔内微生物吸附分解的NOx仅占被净化的NOx的12%左右,而88%左右的NOx没有被微生物及时分解,而是转入液相中形成NO3-和NO2-.在此基础上,提出了采用生物滤塔和硝酸盐脱除反应器(nitrate...     

反硝化生物滤池生物膜胞外聚合物空间分布特征

研究了上流式反硝化生物滤池(DNBF)生物膜胞外聚合物(EPS)的空间分布特征,EPS的空间结构及组成对基质在生物膜内的传质作用有较大的影响,进而影响反硝化反应的进程和DNBF的脱氮效果。结果表明,沿水流方向生物膜EPS含量呈先升高后降低的变化趋势,在滤料层中间段为最高(56.14 mg·g~(-1))。将生物膜EPS分为悬浮型与附着型(包括溶解型、松散附着型和紧密黏附型)进行分层分析,发现每个分层的蛋白质含量均高于多糖含量;悬浮生物膜EPS中的多糖含量高于其他分层;溶解型和松散附着型生物膜EPS中的多糖含量高于紧密黏附型生物膜EPS。三维荧光光谱分析表明,悬浮生物膜EPS中所含主要物质为溶解性微生物分解副产物类,附着生物膜中,溶解型和松散附着型生物膜EPS包含酪氨酸类、色氨酸类蛋白质以及溶解性微生物分解副产物类蛋白质,紧密黏附型生物膜EPS主要包含溶解性微生物分解副产物类蛋白质。傅里叶红外光谱解析表明,羧基、酰胺基、羟基等是EPS中的主要基团。     

活性污泥胞内物质合成影响因素的研究进展

聚羟基脂肪酸酯(PHA)是微生物胞内的一种碳源和能量储存物质,由于其在胞内物质和能量转化过程中扮演关键角色,因此在新型生物脱氮除磷工艺的微观机制研究中引起了高度重视.目前针对活性污泥胞内物质的合成已展开了大量研究工作.结果表明,底物、电子受体、污泥龄(SRT)和环境因子是影响PHA合成的重要因素.这些因素影响生物反应系...     

生物表面活性剂及其在环境修复中的研究进展

生物表面活性剂是由微生物分泌的天然产物,由于其物理性质和化学结构与许多人工合成的表面活性剂相似,并且对土壤、淡水、海洋等生态系统毒性较低,因而在环境污染治理方面,特别是在重金属和石油等有机溶剂污染的原位和异位生物修复方面具有极大的应用潜力.主要综述了近年国内外生物表面活性剂在廉价制备、作用机理、环境修复中的研究进展.     

污泥厌氧消化前处理技术研究现状及展望

污泥厌氧消化产生的沼气用于发电是一种具有广阔应用前景的垃圾资源化方法.厌氧消化前采用不同的预处理方法能促进污泥内微生物细胞的分解、加速胞内物质的释放、加快污泥的水解速率,这是增强污泥厌氧消化性能的关键.综述了当前研究和应用较多的物理法、化学法和生物法等污泥预处理技术,分析了各种方法的原理、特点、处理效果及应用前景.     

底物浓度影响微生物燃料电池性能和生物生长的模拟研究

建立了含有悬浮微生物、电极上生物量、可溶性化学底物和中介体的微生物燃料电池(MFC)数学模型。通过底物降解、生物增长和电流产生过程的模拟,考察了生物量和底物随时间的变化规律,底物质量浓度对生物量、底物降解和电流的影响。结果表明,当溶液中初始微生物量很少时,随着MFC反应的进行,生物主要富集在电极上,溶液中生物生长缓慢;MFC中的生物生长经历延滞期、对数期和平稳期,底物分解经历缓慢、快速和消耗殆尽3个阶段。底物质量浓度小于等于250 mg/L时,生物延滞期时间、底物缓慢分解阶段时间、生物生长到达平稳时间、底物消耗殆尽的时间和电流到达最大值所需的时间随着底物质量浓度的增加而缩短。底物质量浓度大于250 mg/L时,生物延滞期时间、底物缓慢分解阶段时间、生物生长到达平稳时间、底物消耗殆尽的时间和电流到达最大值所需的时间随着底物质量浓度的增加而增加。     

生物表面活性剂及其在环境修复中的研究进展

生物表面活性剂是由微生物分泌的天然产物，由于其物理性质和化学结构与许多人工合成的表面活性剂相似，并且对土壤、淡水、海洋等生态系统毒性较低，因而在环境污染治理方面，特别是在重金属和石油等有机溶剂污染的原位和异位生物修复方面具有极大的应用潜力。主要综述了近年国内外生物表面活性剂在廉价制备、作用机理、环境修复中的研究进展。