两相厌氧反应器相分离实验研究

在两相上流式厌氧生物反应器(UASB)动力学启动成功的条件下,选用钼酸盐作为产甲烷菌抑制剂,进行进一步的分相实验。实验前3 d在产酸相反应器进水中投加2.0 mmol/L的钼酸钠溶液,出水不进入产甲烷反应器。然后停止投加钼酸钠溶液,再运行3 d,出水依然不进入产甲烷反应器。6 d后,产酸反应器出水开始进入产甲烷反应器。结果表明:在停止投加钼酸盐后产酸菌便迅速恢复,而钼酸盐对产甲烷菌的作用是杀灭性的;产酸相出水去除效果降低,但是其酸化率由50%左右上升并最终稳定在60%左右,同时两相厌氧反应器整体去除效率提高。     

反硝化细菌对硫酸盐还原菌的竞争抑制研究

以从大庆油田采出水中筛选到的硫酸盐还原菌SRB-2和反硝化细菌DNB-1为目的菌，考察两者之间的竞争抑制关系，以及添加营养物质的种类和浓度对SRB2数量及产H2S活性的影响。结果表明，当体系中硝酸盐浓度为0.5 g/L或亚硝酸盐浓度为0.1~0.5 g/L 时，DNB-1就能够有效降低SRB-2活性，抑制H₂S的产生，抑制时间10 d以上，H₂S产生可以减少85%以上；当体系中硝酸盐浓度为0.1~0.25 g/L时，在10 d内DNB-1对SRB-2活性和产H2S活性也有较好的抑制效果，H₂S产生减少65%左右；亚硝酸盐对SRB-2生长的抑制作用好于硝酸盐。     

硝酸盐对反硝化除磷过程的影响分析

在厌氧/缺氧间歇反应器内考察了硝酸盐进水浓度及进水方式对反硝化除磷过程的影响。结果表明：在缺氧阶段，反硝化除磷菌(DPBs)可将硝酸盐转化为亚硝酸盐，当硝酸盐浓度较低时，DPBs以亚硝酸盐为电子受体吸磷。进水COD浓度为220 mg/L，正磷浓度为6.8 mg/L，硝酸盐初始浓度为26 mg/L时，系统达到最佳脱氮除磷效果，期间亚硝酸盐浓度积累至10.71 mg/L。采用连续流投加硝酸盐的方式更利于氮磷的高效去除。     

应用硝酸盐控制排水管道中H_2S气体释放的研究进展

排水管道中硫酸盐还原菌(SRB)代谢产生的S~(2-)会导致H_2S气体释放和管道腐蚀等问题,从而增加管道的维修费用,且威胁工人和居民的身体健康。抑制管道内S~(2-)生成的措施以投加化学药物为主。在可投加的化学药物中,硝酸盐因易于应用、抑制效果较好、副作用小而被广泛应用和研究。围绕硝酸盐抑制S~(2-)产生的原理、效能与影响因素、硝酸盐的消耗规律、硝酸盐对微生物群落的影响等4个方面,综述了应用硝酸盐控制S~(2-)的研究进展,并根据研究成果和目前存在的问题提出未来的研究方向。     

排水管道中硫酸盐还原菌与产甲烷菌的竞争与调控

城市排水管道生物膜及底泥中存在着复杂的菌群及其相互作用,可产生H_2S、CH_4等多种有毒有害气体,造成管道腐蚀,危害城市管网安全。在总结2种关键微生物菌群——硫酸盐还原菌(SRB)与产甲烷菌(MA)的分类、代谢机理及两者在产气反应过程中的底物竞争关系的基础上,阐述了SRB、MA在排水管道微环境中的分层分布特征,重点梳理与分析了SRB、MA的调控因素及方法。由于SRB、MA对于不同抑制剂的耐受性不同,且处于生物膜内部的菌群会受到传质阻力的保护作用,因此,控制H_2S时须增加抑制剂的单次投加量,对于CH_4,则须延长抑制剂的投加周期。研究为今后开展管网废气控制提供了微生物学理论基础,并为城市管网防腐及维护提供了具体的调控依据。     

重金属捕集剂XL9对含铜电镀废水处理效果的研究

研究了含有二硫代氨基甲酸盐的重金属捕集剂XL9对2种不同浓度的含铜电镀废水处理的影响因素和效果。研究结果表明，处理pH为2.05、含铜584.79 mg/L的废水，可无需调节pH直接投加10 mL捕集剂，搅拌反应3 min，静置后其上清液中所含铜离子为0.24 mg/L，去除率达到99.96%，完全达到国家排放标准(GB8978-1996)。在pH 3～10范围内，投加0.20 mL捕集剂，对含铜4.16 mg/L的废水的去除率可达到94.95%以上，其出水浓度小于0.5 mg/L，达到国家排放标准。     

FeCl_3及AlCl_3对中温厌氧消化系统产生H_2S的抑制作用

以某污水处理厂初沉污泥和生物污泥为研究对象,研究了Fe Cl_3及Al Cl_3不同投加浓度对污泥中温厌氧消化系统硫化氢产生的抑制作用,利用16S r DNA高通量测序技术及定量PCR技术分析了消化污泥中硫酸盐还原菌的变化。结果表明,Fe Cl_3及Al Cl_3的投加对污泥厌氧消化系统中H_2S的产生都具有抑制作用,Fe Cl_3的抑制效果优于Al Cl_3。随Fe Cl_3及Al Cl_3投加浓度的增加沼气中H_2S浓度下降,Fe Cl_3投加浓度为150 mg/L时,H_2S含量降至零;通过分析硫酸盐还原菌的序列数并采用定量PCR测定样品中的dsr B基因拷贝数,投加Fe Cl_3及Al Cl_3的消化系统的硫酸盐还原菌数量在实验第9天大幅降低,这与该系统硫化氢浓度变化规律一致,可以推断,Fe Cl_3及Al Cl_3对硫酸盐还原菌的抑制是沼气中硫化氢含量降低的重要原因之一。     

曝气生物活性炭滤池深度处理高浓度氨氮原水

实验研究曝气生物活性炭滤池对于高浓度氨氮原水的处理效果以及工艺运行稳定情况。以某自来水厂常规工艺沉淀池出水预加硫酸铵作为研究对象,原水氨氮平均浓度3.67 mg/L,实验条件:温度31.2℃,pH 7.13,滤速8~12 m/h,气水比0.5和1。采用3种不同工况条件进行实验,确定滤速10 m/h和气水比0.5的为最佳运行工况。在此工况下曝气生物活性炭滤池对于氨氮和COD Mn的平均去除率分别达到87.5%和19.2%,亚硝酸盐积累率为0.9%;出水氨氮浓度达到生活饮用水卫生标准GB5749-2006。同时炭滤池的出水浊度相比进水略微上升。     

可降解餐盒去除地下水硝酸盐的砂槽模拟实验研究

采用室内砂槽实验装置,研究了以可降解餐盒(BMB)为反硝化碳源的生物反应器对于模拟污水中硝酸盐的去除效果及其影响因素。结果表明,以BMB为反硝化碳源的反应器启动时间短。当进水硝酸盐浓度为50 mg/L,水温为25℃,水力停留时间为1.15 d时,硝酸盐的去除率可达92.6%以上,实验过程中出现亚硝酸盐积累,出水TOC浓度上升,但反应稳定后亚硝酸盐浓度均低于0.1 mg/L,且TOC浓度有下降趋势;水力停留时间减小或者进水硝酸盐浓度增加均能使得脱氮效率降低,但当水力停留时间在0.57~1.15 d,进水硝酸盐浓度在50~80 mg/L范围变化时,反应器硝酸盐去除效率仍能达到80%以上;温度对反硝化作用影响较大,当温度为(20±1)℃时,硝酸盐的去除效率仅为62.0%、74.4%和97.5%。     

间歇曝气比在短程硝化中对硝化活性的影响

采用序批式间歇反应器(SBR)处理生活污水,温度控制在(25.0±0.5)℃,研究好氧曝气与缺氧搅拌时间比(间歇曝气比)分别为30min∶30min(A模式)和40min∶20min(B模式)对亚硝酸盐氮积累、污泥性能参数、反应速率(比氨氮氧化速率、比硝酸盐氮产生速率、比亚硝酸盐氮产生速率)、氨氧化菌(AOB)和亚硝酸盐氧化菌(NOB)活性的影响。A模式下运行64个周期时,出水亚硝酸盐氮质量浓度为19.04mg/L,亚硝酸盐氮积累率高达99.21%;B模式下运行75个周期时,出水亚硝酸盐氮质量浓度为19.42mg/L,亚硝酸盐氮积累率高达95.47%;研究表明缺氧时间所占比例越大越有利于短程硝化的实现。在实现短程硝化过程中,A模式在38个周期之后AOB活性超过NOB活性;B模式在34个周期之后AOB活性超过NOB活性。     

蔬菜与餐厨垃圾厌氧发酵启动阶段微生物分析

为了研究厌氧发酵启动阶段微生物菌群结构、数量变化情况与沼气产量的关系，分别对蔬菜废弃物和餐厨垃圾单一物料发酵进行分析，并测定pH值、挥发性脂肪酸（VFA）、氧化还原电位。结果表明，餐厨垃圾比蔬菜废弃物的启动时间长，但产气持久。蔬菜废弃物中细菌达峰值的时间早于餐厨垃圾，说明蔬菜废弃物中的有机质更利于微生物降解利用。两种原料中的微生物群落结构变化一致，启动阶段初期好氧和兼性厌氧细菌属优势菌，其中产酸菌增殖速率高于氨化细菌，是启动阶段降解有机质的主要菌群。随后厌氧细菌快速增殖，13增殖速率由不足20％增长到近100％并保持稳定。厌氧纤维素降解菌在启动阶段增殖较慢，原料中纤维素降解在厌氧发酵后期。原料液VFA中丁酸含量最多，最高浓度4．7mg／mL以上，占有机酸总量总量的46％以上，厌氧发酵类型为丁酸发酵型。     

蔬菜与餐厨垃圾厌氧发酵启动阶段微生物分析简

为了研究厌氧发酵启动阶段微生物菌群结构、数量变化情况与沼气产量的关系，分别对蔬菜废弃物和餐厨垃圾单一物料发酵进行分析，并测定pH值、挥发性脂肪酸（VFA）、氧化还原电位。结果表明，餐厨垃圾比蔬菜废弃物的启动时间长，但产气持久。蔬菜废弃物中细菌达峰值的时间早于餐厨垃圾，说明蔬菜废弃物中的有机质更利于微生物降解利用。两种原料中的微生物群落结构变化一致，启动阶段初期好氧和兼性厌氧细菌属优势菌，其中产酸菌增殖速率高于氨化细菌，是启动阶段降解有机质的主要菌群。随后厌氧细菌快速增殖，日增殖速率由不足20%增长到近100%并保持稳定。厌氧纤维素降解菌在启动阶段增殖较慢，原料中纤维素降解在厌氧发酵后期。原料液VFA中丁酸含量最多，最高浓度4.7 mg/mL以上，占有机酸总量总量的46%以上，厌氧发酵类型为丁酸发酵型。     

铁、锰氧化细菌在环境污染治理中的应用

对各种铁、锰氧化细菌的生理生化特性进行了讨论 ,介绍了铁锰氧化细菌在环境污染治理方面的应用 ,并提出了今后研究工作的重点及亟待解决的问题     

Kinetics of ammonium removal with suspended and immobilized nitrifying bacteria in different reactor systems

The degradation of ammonium by free and immobilized bacteria in different reactor systems was investigated. It was found that the start-up of a nitrifying system is enhanced if a reservoir of immobilized bacteria is present. It was also found that in a single stage system with suspended nitrifying bacteria a stable ammonium removal > 95 % could be established up to an influent ammonium concentration of 1000 mg/1 and a volumetric loading rate (VLR) of 2.3 kg NH₄⁺ m⁻³ d⁻¹. The oxygen uptake rate (OUR) due to nitrification processes was greatly enhanced with increasing volumetric loading rates. Using nitrifying bacteria immobilized on Siran material it was demonstrated that the ammonium degradation rate was directly proportional to the initial ammonium concentration.     

太湖水体附着细菌和浮游细菌的丰度与分布特征

为了探讨太湖水体附着细菌及浮游细菌丰度的变化规律,明确细菌丰度与环境因子的关系,应用荧光显微技术对太湖4个湖区细菌丰度及分布特征进行了研究,并探讨了其与总氮(TN)、总磷(TP)、叶绿素a(Chla)、总悬浮颗粒物(TSS)等环境因子之间的关系.结果表明,太湖水体中附着细菌占优势,占总细菌的65％(总细菌平均值为6.53×106cells/mL,附着细菌平均值为4.25×106 cells/mL,浮游细菌平均值为2.28 × 106 cells/mL);附着细菌与浮游细菌数丰度具有相似的时空分布规律,附着细菌与浮游细菌丰度都是河口区(10#)最高,其次梅梁湾(3 #)、湖心区(8#)和东太湖(24#)较低;春夏季高,秋冬季低;水温、TP对太湖水体中附着细菌及附浮游细菌的丰度影响比较大,它们与水体中附着细菌丰度及附浮游细菌均呈显著的正相关(p＜0.05).太湖不同湖区附着细菌及浮游细菌的数量空间差异是由太湖不同湖区生态环境的异质性引起的.     

海水微生物菌群去除铵氮和亚硝酸氮研究

研究了筛选的自养和异养微生物菌群的脱氮效果后发现 ,异养微生物无论是生长还是对NH+ 4 N及NO-2 N的去除都明显好于自养微生物。通过研究 ,培养出了具备很强脱氮能力包含自养和异养菌的混合微生物 ,在细胞干重浓度为0 .4 8g/L的情况下 ,在实验 3h和 5h后 ,可将初始浓度 10 6mg/L的NH+ 4 N和初始浓度 4 9.9mg/L的NO-2 N全部去除。     

抗生素抗性异养细菌在不同水体中的生态分布研究

比较了城市污水处理厂曝气池混合液、鱼塘养殖水和黄河引灌水3种水体中可培养异养细菌总数、不同抗生素抗性菌群比例以及抗性有色异养细菌的比例.3种水体中可培养异养细菌总数分别达到2.8×107、1.2×107和8.9×105CFU/mL,其中,污水处理厂曝气池混合液中青霉素、红霉素和链霉素抗性比例最高,分别达到84.5%、66.1%和62.5%,明显高于另外2种水体中抗性比例,而且在该水体中检测到了102～104CFU/mL对青霉素、链霉素和庆大霉素不同组合的交叉抗性菌群.另外,在所有含抗生素的培养基平板上,有色菌群(黄色和红色)的比例都明显高于相应的未加抗生素的培养基平板,说明抗生素抗性与细菌的色素积累呈正相关,其中,黄河引灌水中的抗性有色异养菌群的比例高于其他2种水体.     

本源微生物菌剂修复城市污染河流

通过丰湖河投菌过程中和总投菌后两周的各水质指标分析,对本源微生物菌剂作用城市重污染河流过程进行了探讨和研究。结果表明,在2010年11月20日全河布菌后,以COD下降后上升的情况作为补菌时间的判断依据,实现菌种效力最大化。继2010年11月25日、27日和30日3次补菌后上游至下游硐桥、久泰桥和益民水闸处COD的去除率分别达到52.7%、68.8%和61.6%,氨氮和总磷有所去除。水色由深灰绿色转变为深绿色,浮油减少,臭味明显消除。表明此法在冬季水温较低的天然河流条件下,不需大型设备便可较快修复水质,具有较好的经济环境效益。     

1株好氧菌对不同油脂的降解

从某餐馆排污渠污泥分离到10株油脂降解菌,以植物油脂花生油为唯一碳源,通过适应性培养驯化并检测细菌生长的OD值筛选出1株优势菌。在确定其最佳生长环境条件的基础上,分别以花生油、餐厅污水和一种含有油脂的膜为对象污染物,进行了优势菌的降解试验。结果表明,该菌对花生油溶液中油脂和CODcr的去除率在24h以内分别达到98．91％和97．27％;对餐厅污染中油脂和CODcr的降解率在30h内分别达到88．66％和85．42％。另外,该优势菌对油脂膜也有良好降解效果,在固体和液体培养基中30d内油脂膜量分别减少了3．31％和11．29％以上。试验证实了该菌对植物油脂、含油脂污水和固体油脂废弃物有良好的净化效果。