产氢产乙酸和产甲烷反应对厌氧消化的限速作用

为明晰厌氧消化过程的主要限速步骤,分别以丁酸、乙酸、H₂/CO₂为基质,在37℃和pH 5.00~9.00条件下对厌氧活性污泥进行培养,依据Shelford耐受定律对食丁酸产氢产乙酸菌（SBOB）、乙酸营养型产甲烷菌（ACM）和氢营养型产甲烷菌（HTM）的pH值生态幅及基质转化速率进行分析.结果表明,SBOB、ACM和HTM的pH值生态幅分别为6.19~8.59、5.50~7.74和4.39~9.23,其代谢最适pH值分别为7.39、6.62和6.81.在最适pH值条件下,厌氧活性污泥对丁酸、乙酸、H₂/CO₂的转化速率分别为0.86、1.04和1.09gCOD_equ/（gMLVSS·d）.可见,与产甲烷菌相比,产氢产乙酸菌的pH值生态幅更窄,基质转化速率更慢,对厌氧消化过程具有更为显著的限制作用.     

厌氧氨氧化混培菌的获得及其运行条件

采用了好氧活性污泥和厌氧颗粒污泥混合接种的方法 ,成功地启动了实验室规模的厌氧氨氧化反应器 ,启动后含氨模拟废水运行的进水氨浓度和进水亚硝基氮浓度均为 2 0 mmol/ L ,氨氮、亚硝基氮和总氮的容积负荷率为10 .69mmol/ L·d,12 .2 6mmol/ L· d和 3 94.5 5 mg/ L·d,氨氮、亚硝基氮和总氮的去除率保持在 90 %、99%和 95 %以上 ,对运行条件研究表明 ,厌氧氨氧化反应的最适 p H为 7～ 7.5 ,最适温度约在 3 0± 1℃。厌氧氨氧化随亚硝酸盐浓度的升高而下降 ,氨的厌氧转化随 COD浓度的增加也呈抑制型曲线 ,当 COD浓度为 80 0± 5 0 mg/ L 时 ,厌氧氨氧化速率达到最大     

兼性厌氧苯胺降解菌的分离鉴定及其特性

从处理印染废水的厌氧折流板反应器(ABR)系统中分离、纯化并筛选出1株能以苯胺为唯一碳氮源进行代谢的兼性厌氧苯胺降解菌株AN29.经过形态、生理生化特征试验和16S rDNA序列分析结果,鉴定菌株AN29为假单胞菌(Pseudomonas sp.),其特性为:降解苯胺的最适温度为37℃,降解苯胺合适的起始pH值为6.5～8.0,可以利用苯胺的最高浓度为4 000mg/L,合适起始浓度为500～2 000mg/L.     

Pseudomonas sp.HS-2厌氧转化双酚F及疏水性蒽醌类化合物的促进作用

为揭示双酚F的厌氧归趋及提高双酚F的厌氧生物转化速率,本文以硝酸盐为电子受体,研究了Pseudomonas sp. HS-2厌氧转化双酚F的特性,并外加4种疏水性蒽醌类化合物(蒽醌、1-氨基蒽醌、2-氨基蒽醌、2-羟基蒽醌)来促进双酚F的厌氧转化.结果表明,菌株HS-2能够将双酚F厌氧转化为4,4-二羟基二苯基甲酮.最适培养条件为:硝酸盐5 mmol·L~(-1)、pH=7和温度35℃.在最适条件下,4种疏水性蒽醌类化合物均能促进双酚F厌氧转化,且2-氨基蒽醌的促进作用最明显.当2-氨基蒽醌浓度为20 mg·L~(-1)时,准一级反应速率常数为2.9×10~(-2) h~(-1),较不加2-氨基蒽醌体系提高了37.1%.在无硝酸盐存在时,2-氨基蒽醌不能使菌株HS-2厌氧转化双酚F.但当硝酸盐存在时,外加2-氨基蒽醌则能够促进双酚F的厌氧转化.     

光源、氮源和碳源对紫色非硫细菌生长特性的影响

紫色非硫细菌（PNSB）能在厌氧光照条件下将污水中的氨氮、有机物和磷同化到细菌体内用于合成蛋白质等细胞物质,而不是转化为CO₂和N₂.为了优化PNSB的生长条件,以沼泽红假单胞菌为研究对象,考察了光源、氮源和碳源类型对PNSB生长的影响.结果表明厌氧红外光条件下PNSB的生长速率约是白炽灯条件下的3倍;PNSB对氨氮（NH₄⁺-N）的利用速率最快,同时也可利用硝态氮（NO₃^--N）,亚硝态氮（NO₂^--N）;PNSB对乙酸钠的利用速率最快,其次是葡萄糖,最难利用的是淀粉,主要归因于大分子有机物需要水解酸化后才能被PNSB吸收利用.厌氧红外光条件下PNSB处理城市污水具有较好的应用前景.     

亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化过程影响因素研究

亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化(Nitrite-dependent denitrifying anaerobic methane oxidation,n-damo)是指微生物在厌氧条件下利用甲烷还原亚硝酸盐的过程,该过程的研究可为污水脱氮减排提供技术支持.采用n-damo富集培养物(荧光原位杂交实验结果表明n-damo功能菌丰度可达73%)为研究对象,着重探讨温度(25,35,45℃)、p H值(5.5~9.5)、甲烷分压(0~98 k Pa)和亚硝酸盐初始浓度(0~6.0 mmol·L-1)对n-damo反硝化速率的影响,以获得最优条件,为n-damo过程在污水处理中的应用提供理论依据.结果表明,在本实验条件下n-damo过程进行的最适温度为35℃,最适p H值为7.5,最适甲烷分压为49 k Pa,最适亚硝酸盐初始浓度为2.4~3.42 mmol·L~(-1).     

进水NO2--N浓度对厌氧氨氧化反应器的影响

为研究进水NO_2~--N浓度对厌氧氨氧化反应器的影响,以实验室培养的厌氧氨氧化菌为接种菌种,采用上流式厌氧氨氧化反应器,考察了进水中NO_2~--N浓度对厌氧氨氧化菌增殖速度、固碳量、微生物的变化情况的影响,发现进水亚硝酸盐氮对厌氧氨氧化反应器有很大的影响。当进水ρ(NH_4~+-N)、ρ(NO_2~--N)约为41. 23,51. 63 mg/L时,厌氧氨氧化菌的增殖速度最快为1. 7 mL/d,ρ(TS)为94. 03 g/L,最大比厌氧氨氧化活性(SAA)为0. 31 g/(g·d),去除率最高为91. 18%,固碳量为0. 71 mg/mg(N),微生物的丰富度最高,优势菌种Candidatus kuenenia基本未发生改变。若将进水ρ(NO_2~--N)增大为102. 99 mg/L时,Candidatus kuenenia丰度大量减少,厌氧氨氧化反应过程受到抑制,活性降低,厌氧氨氧化菌生长速度变慢。     

厌氧氨氧化与反硝化协同脱氮处理城市污水

利用ABR反应器在温度为27℃,p H为8,HRT为10 h,进水NO-2-N/NH+4-N为1.32条件下,在45 d内成功启动厌氧氨氧化反应,稳定阶段反应器出水TN平均去除率为83%,此阶段的三氮比ΔNH+4-N∶ΔNO-2-N∶ΔNO-3-N为1∶1.31∶0.27.在利用厌氧氨氧化反应器处理实际污水过程中,进水中不可避免地含有一定量的有机碳.在C/N比为0.5时,有机碳对厌氧氨氧化反应无明显影响;厌氧氨氧化菌与反硝化菌的最佳协同作用条件为C/N=1,此时TN平均去除率为93%;在C/N比为2时有机碳会对厌氧氨氧化菌产生抑制作用,导致TN去除率降低;降低进水COD浓度后,厌氧氨氧化菌能在短时间内恢复活性.考察了厌氧氨氧化与反硝化协同作用对城市污水的处理性能,证明ABR协同脱氮反应器适用于处理低氨氮浓度城市污水,出水TN浓度为7.5 mg·L-1左右,平均去除率达86%.     

活性黑5高效脱色菌的固定化及其脱色特性研究

采用海藻酸钙包埋法固定活性黑5高效脱色菌,通过正交试验确定固定化的最优条件,考察了pH、温度、初始染料浓度和重复利用次数等因素对固定化菌体脱色特性的影响,同时通过投加固定化颗粒处理模拟染料废水研究其生物强化作用。结果表明,最优固定化条件为海藻酸钠浓度3%,CaCl2浓度2%,菌体量与包埋剂量之比2:1;固定化颗粒对染料脱色的最适pH为8左右,最适温度为30℃,具有耐低温、染料浓度耐受极限高和可重复利用等特性,但在强碱性、高温和重复利用多次后,其机械强度降低;固定化菌体对以葡萄糖为外加碳源的染料废水的脱色效果较好,且浓度以1 g/L为宜,在厌氧污泥反应器中投加固定化颗粒对染料去除效率有所提高。     

城市污水水解-厌氧-微氧联合处理工艺

采用水解 -厌氧 -微氧联合处理工艺处理城市污水的研究结果表明 :在总 HRT不超过 8.5h(水解 2.5h、厌氧 4.0h、微氧2.0 h) ,平均温度为 19℃ ,进水COD浓度为300±50 mg/L时 ,总 COD和 SS的去除率分别可达75%和80%以上 .总出水COD、BOD、SS完全达到国家二级排放标准 .微氧单元对厌氧出水中残余有机物去除效果良好 ,HRT不超过 2h,DO控制在 0.2 mg/L～0.5mg/L左右 ,进水为150mg/L时 ,去除率可达 53%以上 .微氧污泥沉降性能良好 ,SVI=38.8ml/g.水解 -厌氧 -微氧工艺在突出低能耗的前提下 ,达到了较高的有机物去除率 ,与现有的城市污水处理工艺相比有一定的优越性 .     

模拟SO_4~(2-)沉降对河口潮汐湿地甲烷排放通量的影响

2008年每月小潮日原位定期向闽江河口鳝鱼滩咸草(Cyperus malaccensis)潮汐湿地试验样地施加25,50,100kgSO42--S/(hm2·a)的硫酸钠溶液,探讨模拟SO42-酸沉降对河口潮汐湿地甲烷排放通量的影响.结果表明,SO42-酸沉降对于河口潮汐湿地甲烷排放通量基本无抑制作用.添加SO42-室内厌氧培养试验结果显示,虽然SO42-输入对湿地土壤CH4产生量具有一定的抑制作用,但相对对照组,下降幅度仅为8.5%~15.4%.室内添加甲烷产生基质的厌氧培养试验结果表明,非竞争性途径甲烷产生基质(甲醇和三甲胺)的添加可刺激并增加土壤的甲烷产生量,解释了原位施加SO42-对于河口潮汐湿地甲烷排放通量的基本无抑制作用的试验结果.     

油烟污染物降解优势菌株的筛选及性能研究

在完成对活性污泥驯化的基础上,分离、纯化出XJ9,XJ30,XJ2,XJ21,XJ28,XJ25等6株油烟污染物降解细菌,研究其生长条件及降解性能,筛选出一株优势菌株并进行菌落形态学及分子生物学鉴定。实验结果表明:6株细菌最适生长温度在35℃左右、最适pH在6⁸之间、最佳摇床转速介于808之间、最佳摇床转速介于80¹60 r/min之间,各菌株最佳降解时间均为36 h,对油烟污染物的降解率介于12%160 r/min之间,各菌株最佳降解时间均为36 h,对油烟污染物的降解率介于12%⁶0%之间,其中XJ25最高可达到60%左右,可确定XJ25为油烟污染物降解优势菌株。经分子生物学鉴定,确定XJ25为干燥棒状杆菌(Corynebacterium xerosis)。所获得的油烟污染物降解菌对于应用生物法降解餐饮油烟污染物具有一定的价值。     

海洋油气田沉积物产甲烷活性及微生物生态

海洋产甲烷古菌是与海洋中甲烷的产生、释放及天然气水合物的形成等密切相关的微生物类群.以产甲烷菌可能利用的底物为碳源,评价了海洋油气田沉积物的产甲烷活性.结果表明,海洋油气田沉积物对于H2/CO2、甲醇、一甲胺、三甲胺,在25℃和37℃两种温度条件下都具有较高的产甲烷活性,少数样品只在37℃对乙酸有产甲烷活性,说明在海洋油气田环境下,主要有氢营养型及甲基营养型发酵途径产生天然气甲烷.利用厌氧培养法对产甲烷菌进行了多样性解析,16S rRNA基因测序显示,优势产甲烷菌主要属于Methanosarcinales目的 Methanosarcinaceae科及Methanomicrobiales目的 Methanomicrobiaceae科,其中Methanococcoides、Methanogenium和Methanosarcina为油气田沉积物的主要菌属.     

煤制甲醇循环水系统中块状污垢的分析和控制

煤制甲醇厂的循环冷却水系统中因轻微泄漏出现泡沫和微小块状污垢,取样后通过光学显微观察、扫描电镜和化学显色分析表明,该污垢主要为细菌纤维素,并采用微生物学分离手段获得1株优势菌。经16S rDNA基因序列及BIOLOG碳源利用分析表明,该菌为木葡糖酸醋杆菌(Gluconacetobacter xylinus)。甲醇浓度和pH值对该菌产纤维素能力影响较大,甲醇浓度为15~25 mL/L时产纤维素最强,pH值为8~9时纤维素产量仅为pH值5.0时的50%。当与其他甲醇降解菌共同生长时,由于竞争性排除、生态位争夺等作用,该菌产纤维素能力下降超过37.9%。该发现为生物法控制煤制甲醇循环冷却水系统中的纤维素污垢提供科学依据。     

一株芽孢杆菌及其破乳特性研究

从某油污样品中分离、筛选出一株破乳菌株10#,经鉴定属芽孢杆菌属。该菌株对油田稳定O/W乳化液具明显的破乳效果。该菌株最佳培养条件为:温度30~35℃,pH7.0~7.5,生长时间48~72h,碳源为液体石蜡。该菌株在培养48h后具有明显而稳定的破乳效果,破乳活性部位为菌体。     

Process conditions of preparing methanol from cornstalk gas

The low-heat-value cornstalk gas produced in the down-flow fixed bed gasifier was tentatively used for methanol synthesis. The cornstalk gas was purified and the technical procedures such as deoxygenation, desulfurization, catalytic cracking of tar, purification and hydrogenation were studied. The catalytic experiments of methanol synthesis with cornstalk syngas were carried out in a tubular-flow integral and isothermal reactor. The effect of reaction temperature, pressure, catalysttypes, catalyst particle size, syngas flow at entering end and composition of syngas was investigated. The optimum process conditions and yield of methanol from cornstalk syngas were obtained. The experimental results indicated that the proper catalyst of the synthetic reaction was C301 and the optimum catalyst size (φ) was 0.833 mm×0.351 mm. The optimum operating temperature and pressure were found to be 235℃ and 5 Mpa, respectively. The suitable syngas flow 0.9-1.10 mol/h at entering end was selected and the best composition of syngas were CO 10.49%, CO2 8.8%, N2 37.32%, CnHm 0.95% and H2 40.49%. The best methanol yield is 0.418 g/g cornstalk. The study provided the technical support for the industrial test of methanol production from biomass (cornstalk)gas.     

氧化亚铁硫杆菌培养条件的筛选及脱硫效果研究

从湖南某煤矿附近的土壤中,分离出能有效脱除燃煤中硫的菌株TFD-9,鉴定为氧化亚铁硫杆菌。通过不同温度、pH值和底物浓度对TFD-9菌生物量的影响,确定了最适宜的培养条件;并试验了该菌株对不同能源物质的利用以及对煤的脱硫能力。实验表明:TFD-9菌的适宜生长条件为温度30℃、Fe2+浓度9g/L、pH值2.0,此时最大生物量达到9.26×107个/mL;菌株对能源物质的利用能力分别为Fe2+100%,S2O32-62%,S少于50%;生物处理20d燃煤总硫脱除率为75.6%,硫化物硫脱除率为82.75%。     

Process conditions for preparing methanol from cornstalk gas

The low-heat-value cornstalk gas produced in the down-flow fixed bed gasifier was tentatively used for methanol synthesis. The cornstalk gas was purified and the technical procedures such as deoxygenation, desulfurization, catalytic cracking of tar, purification and hydrogenation were studied. The catalytic experiments of methanol synthesis with cornstalk syngas were carried out in a tubular-flow integral and isothermal reactor. The effect of reaction temperature, pressure, catalyst types, catalyst particle size, syngas flow at entering end and composition of syngas was investigated. The optimum process conditions and yield of methanol from cornstalk syngas were obtained. The experimental results indicated that the proper catalyst for the synthetic reaction was C301 and the optimum catalyst size was 0.833 mm x 0.351 mm. The optimum operating temperature and pressure were found to be 235癈 and 5 MPa, respectively. The suitable syngas flow 0.9-1.10 mol/h at entering end was selected and the best composition of syngas were CO 10.49%, CO2 8.8%, N2 37.32%, CnHm 0.95% and H2 40.49%. The best methanol yield was 0.418 g/g cornstalk. This study provided the technical support for the industrial test of methanol production from biomass (cornstalk) gas.     

煤化工行业氮氧化物排放系数研究

通过现场监测和模拟燃烧实验的方法,分别对陕西某煤化工企业中的甲醇、二甲醚、合成氨和尿素工艺过程中的氮氧化物进行监测,并初步核算各煤化工行业氮氧化物的排放系数.结果显示,不同煤化工行业中,煤炭在作为原料利用时氮氧化物排放量不尽相同,其中甲醇行业氮氧化物排放量为153.19~252.43g/h,平均为211.24g/h;二甲醚行业氮氧化物排放量为22.38~52.20g/h,平均为35.39g/h;合成氨行业为246.48~359.65g/h,平均305.94g/h;尿素行业为13.70~26.75g/h,平均19.89g/h.不同行业氮氧化物的排放系数也有所差别,按照单位产品排放量核算时,各行业氮氧化物的排放系数分别为甲醇41.35~88.10g/t-产品、二甲醚62.27~145.25g/t-产品、合成氨213.47~322.43g/t-产品、尿素0.21~0.41g/t-产品,以单位原料煤消耗量核算出的氮氧化物排放系数分别是甲醇30.18~52.86g/t-原料煤、二甲醚22.83~53.26g/t-原料煤、合成氨119.72~172.73g/t-原料煤、尿素为0.14~0.28g/t-原料煤.通过比较可知,煤在作为原料利用时其氮氧化物的排放系数远小于煤的燃烧过程.     

己烯雌酚降解菌固定化条件优化及其降解性能

以海藻酸钠为包埋剂,制备了己烯雌酚(DES)降解菌株S(Serratia sp.)的固定化菌剂,通过正交试验确定了菌株S的最佳固定化条件:海藻酸钠质量分数为4%,菌悬液与海藻酸钠重量比为1:2,CaCl₂质量分数为4%,交联时间为6h.菌株S的固定化菌剂比游离菌株更有优势;7d时,固定化菌株S对无机盐培养基中DES的去除率为83.84%,较游离菌株高22.84%.优化了固定化菌株S对溶液中DES的处理条件:固定化菌株S接入量为300g/L,初始底物浓度为20~40mg/L.固定化菌株S对DES浓度为40.01,37.90 ,33.52μg/L 3个排污口污水中DES的去除率分别达90.0%,96.0%,96.7%.利用固定化菌株处理实际污水中DES等雌激素具有应用潜力.