一株高效脱硫脱氨氮菌的分离、鉴定及系统发育分析

从运行稳定的能同步脱臭的曝气生物滤池中采集样品，富集分离获得一株能高效脱硫脱氨氮的菌株TS-1。对分离菌株进行形态观察、生理生化试验及16S rRNA基因序列分析，结果表明，该菌株TS-1为革兰氏阳性菌，杆状；菌落在营养琼脂培养基上呈圆形，表面光滑，乳白色半透明；V-P试验阴性，能水解淀粉和明胶，利用柠檬酸盐生长；对菌株进行16S rRNA的PCR扩增，扩增产物测序结果表明分离菌株TS-1与巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）同源性达到99%；以16S rRNA同源性为基础构建了包括24株相关种属细菌在内的系统发育树，在系统发育树中，分离菌株TS1与Bacillus megaterium在同一分支。结合形态观察、生理生化试验及16S rRNA基因序列分析结果，将其初步鉴定为巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）。在常温（30±2）℃、转速为150 r/min的条件下，处理pH 7、S^2-和NH⁺₄-N分别为80 mg/L和88 mg/L的水样40 h，硫化物和氨氮的脱除率分别为91.8%和96.6%。     

微生物对煤矿固体废弃物的脱硫效应

煤矸石是煤矿特有的一种固体废弃物，应用本实验室筛选出的氧化亚铁硫杆菌Thiobacillus ferrooxidans和嗜酸氧化硫硫杆菌Thiobacillus thiooxidans对宁夏大武口高硫煤矸石进行微生物脱硫技术及应用条件的研究，如不同煤矸石粒径、不同接种浓度和不同煤矸石浓度。2种脱硫细菌对煤矸石的脱硫效果显著，小粒径煤矸石的微生物脱硫效果更好。考虑脱硫成本及脱硫效率，Thiobacillus ferrooxidans菌最佳的接种浓度为25%，在Thiobacillus Thiobacillus thiooxidans菌悬液中，能脱出最大量硫酸根的煤矸石最佳比例是10%。2种菌混合较单菌株脱硫效果更好，以Thiobacillus ferrooxidans∶Thiobacillus thiooxidans=2∶3的比例混合后对煤矸石的脱硫效果最佳，该结果为煤矿废弃物煤矸石的污染防治提供技术依据。     

生物法同时脱硫脱硝试验研究

采用轻质陶粒生物滴滤塔处理摸拟燃煤烟气中二氧化硫和氮氧化物的试验研究，探讨生物法同时脱硫脱硝的影响因素及生物降解宏观动力学。研究结果表明，生物法能有效同时去除烟气中的二氧化硫和氮氧化物，烟气同时脱硫脱硝效率分别可达99.9%和88.9%。为获得最佳烟气同时脱硫脱硝效果，二氧化硫和氮氧化物进气负荷应分别＜140 g/（m³·h）和20 g/（m³·h），循环液pH=7～8，空床停留时间为30.28 s，喷淋密度为8.81 L/（m³·h）。     

一株异养脱氮菌的脱氮性能及其影响因素研究

研究异养硝化过程中分离得到一株具有异养脱氮性能的菌株，经16S rRNA鉴定后为Providencia rettgeri菌属，命名为Providencia rettgeri strain YL。在实验室条件下，初步探讨了不同碳氮源、温度、pH值、摇床转速和微量元素对Providencia rettgeri strain YL菌株脱氮作用的影响，研究结果显示，Providencia rettgeri strain YL菌株在葡萄糖和氯化铵为碳氮源的培养基中生长最好，温度为30℃、pH值为7、摇床转速为120 r/min时具有最佳的脱氮效果，微量元素Mg²⁺最有利于Providencia rettgeri strain YL菌株的生长和脱氮。     

生物催化氧化法脱除H2S的试验研究

针对H₂S污染的严峻形势，构建了包括催化再生装置和生物滴滤器的生物催化氧化装置。该装置以沸石为填料，以氧化亚铁硫杆菌为脱硫菌种，通过微生物和Fe³⁺的双重氧化作用高效脱除H₂S。试验确定了装置的适宜喷淋量和沸石的最佳粒径。在温度为30℃，进气量为0.25 m³/h，进气H₂S浓度为2500mg/m³，喷淋量为1000mL/h，喷淋液的pH值为1.97、Fe³⁺浓度为0.05 mol/L的条件下，出气H₂S浓度足以达到GB14554-93规定的一级厂界标准值。试验证明，生物催化氧化法是一种新型高效的脱硫技术，应进一步开展中试研究。     

双循环多级水幕吸收塔烟气除尘脱硫性能研究

以改进后的双循环多级水幕塔对烟气进行除尘脱硫性能的研究，利用双循环不同pH值控制的优点和多级水幕的效果，增加气液接触面积和传质动力，提高SO₂吸收效果。在正交实验的最佳运行工况基础上，实验从烟气流量、上下两段pH、L/G和SO₂进气浓度等方面进行单因素研究。结果表明，除尘效率维持在98%以上，进气SO₂浓度在5 000 mg/m³以下时，脱硫率在93%以上。上段pH值为6、下段pH值为5、L/G在15左右的脱硫效率和运行工况最佳，无结垢现象发生。改进后的吸收塔具有良好的应用前景，实验结果对于现场脱硫设备的调试和运行有很好的参考价值。     

自养反硝化菌对硝酸盐氮去除动力学及影响因素研究

为更经济有效地去除污水中的硝酸盐，从兼性污泥中分离获得6株能氧化单质硫和还原硝酸盐的自养反硝化菌。根据各菌株的降解曲线筛选出优势菌种N-I，并研究影响菌株N-I降解性能的环境因素，如pH、温度、碳源及硝酸盐的降解动力学。实验表明，菌株N-I对硝酸盐的降解符合一级反应动力学方程，反应的半衰期t_1/2为1.42 h，反应速率常数为0.488 h^-1。最佳反应pH=7，最佳反应温度为30℃，最佳NaHCO₃浓度为大于或等于2.5 g/L。     

煤矸石微生物脱硫试验研究

采用本试验室自主分离筛选出的氧化硫硫杆菌,通过煤矸石浸泡的微生物脱硫和煤矸石柱状淋洗的微生物脱硫试验,研究该菌株对大武口高硫煤矸石的脱硫效果.煤矸石浸泡试验表明,微生物对煤矸石脱硫效果明显,浸泡煤矸石2 h后脱硫量达0.79 g/L,脱硫率达24.5%,21 d持续稳定升高,脱硫率达28.3%,为煤矸石的快速脱硫提供了技术支持.煤矸石柱状淋洗试验表明,前9 d是氧化硫硫杆菌脱硫的活跃期,该菌株有较高的氧化煤矸石的能力.     

对氨基苯磺酸降解菌的分离及其特性研究

从温州地区受污染的河水中分离到一株能降解对氨基苯磺酸的菌株WZR-3，该菌株能以对氨基苯磺酸为惟一碳源、能源生长。经对其形态特征、生理生化以及16S rDNA序列分析，该菌株初步鉴定为人苍白杆菌(Ochrobactrum anthropi)。该菌株利用对氨基苯磺酸生长时最适生长温度和pH值分别为30℃和7。该菌在10 g/L对氨基苯磺酸时仍能生长，最适生长浓度为300 mg/L对氨基苯磺酸。降解底物广谱性测试表明，该菌株还能降解多种芳香类化合物。     

克劳氏芽孢杆菌(Bacillus clausii S-4)吸附Zn2+的研究

为了验证生物吸附剂去除废水中重金属离子Zn²⁺的可行性，筛选了一株高效吸附Zn²⁺的微生物菌株克劳氏芽孢杆菌Bacillus clausii S-4。采用火焰原子吸收、红外光谱和扫描电镜能谱分析，对这种新型生物吸附剂在水相中吸附Zn²⁺的性能和机理进行了研究。结果表明，B. clausii S-4菌体在20 ℃、30 ℃、40 ℃条件下，吸附Zn²⁺的最佳pH为4.5，吸附容量为57.5 mg/g，吸附容量随温度的升高而增加，吸附过程是吸热反应，吸附平衡时间约30 min。吸附前后，B. clausii S-4菌体表面上的化学官能团和金属离子发生了明显的变化，—OH、—NH⁺₄、—COOH、（—CO—NH—）、—C₆H₅等官能团可能参与了吸附过程。0.1 mol/L HNO₃、HCl和EDTA对锌的解吸附效果较好。在矿山废水中，B. clausii S-4菌体对Zn²⁺的吸附效果也比较理想，显示出其潜在的应用价值。     

接种物对厌氧同步脱硫反硝化特性的影响实验研究

分别以厌氧污泥、脱氮硫杆菌菌悬液和厌氧污泥并添加脱氮硫杆菌菌悬液为接种物,以硫化物和硝酸盐为进水基质,考察不同接种物条件下,各反应器的硫化物氧化特性、反硝化特性、生化反应机理及微生物特性。结果表明,在无菌条件下,硫化物不能被硝酸盐化学氧化。接种脱氮硫杆菌菌悬液的2#反应器的硫氧化速率为1.98 g S/(m3.h),停留24 h硫化物的去除率高达97%,脱硫能力最强,该接种条件下以硝酸盐氧化硫化物为主反应,优势菌为杆菌,进水的NO3--N/S应控制在0.4以下,可以实现高效生物脱硫。接种厌氧污泥的1#和3#反应器的脱氮效果比2#反应器好,停留时间为24 h时,硝酸盐的平均去除率为96%。单独接种厌氧污泥的1#反应器的硫氧化速率为1.78 g S/(m3.h),其优势菌为球菌,该接种条件下以硝酸盐氧化硫化物和硝酸盐氧化单质硫为主反应,进水的NO3--N/S应控制在0.8左右。以厌氧污泥联合脱氮硫杆菌为接种物时,硫氧化速率为1.71 g S/(m3.h),反应器以硝酸盐氧化硫化物、硝酸盐氧化单质硫以及异养反硝化为主反应,驯化后优势菌为球形、卵圆形和短杆状,应控制进水NO3--N/S为1.2,可以实现同步脱硫反硝化,该工艺既可以用于含硫废水的处理,也可以用于C/N低的硝酸盐废水的处理。     

连续式生物吸收工艺脱除二氧化硫

运用连续式生物吸收处理工艺,以废糖蜜发酵液作为碳源进行了微生物法去除SO2气体的研究,在简单粗放的实验条件下,研究了脱硫脱硫弧菌对较大气量SO2气体的去除效果,并对产物H2S在第二级生物反应器中的去除率进行了测定。实验结果表明,随着进气量由0.18 m3/h增大至5 m3/h,脱硫率会降低,但是随之提高搅拌速度和补料速度后,脱硫率又恢复到较高水平,当搅拌速度为590 r/min时,5 L生物反应液可以处理5 m3/h的SO2气体,1#反应器SO2去除率和2#反应器H2S去除率分别达到92%和98%以上。在气量增至5 m3/h时,1#和2#反应器补料流速分别为175 mL/h和200 mL/h时,没有亚硫酸盐和硫化物的积累,pH值和菌体浓度稳定,系统运行良好。     

生化-调碱后垃圾渗滤液的Fenton深度处理效果

针对上海老港垃圾填埋场经过厌氧-曝气塘处理后的渗滤液难进一步处理的问题,对其采用厌氧滤池-好氧接触法、氧化钙2种方式预处理,在此预处理基础上,考察了Fenton法深度处理的效果,探讨了H2O2/Fe2+投加比、初始pH、H2O2投加量、反应时间和Fenton试剂投加方式对渗滤液COD去除效果的影响。研究发现:经过生物预处理后,渗滤液的COD和TP分别降低了24%和25%;氧化钙调碱可以进一步使COD和TP去除率分别达到42%和96%;后续Fenton深度氧化的最佳条件为:初始pH为2,H2O2投加量为2.4 g/L,H2O2/Fe2+摩尔比为5∶1,Fenton试剂一次投加,反应时间为2 h。在此条件下,渗滤液的COD从1 340 mg/L降到198 mg/L,总COD去除率达到85%。     

氨吹脱-Fenton氧化预处理阿奇霉素废水的研究

采用氨吹脱-Fenton试剂氧化法对阿奇霉素废水进行预处理，考察了各种因素对处理效果的影响。实验结果表明：在pH值为11，吹脱时间160 min，温度30℃的条件下，氨氮浓度从2 458.7 mg/L降低到421.7 mg/L，去除率可达82.85%；Fenton氧化吹脱出水的适宜工艺条件：初始pH值为3、反应时间90 min、FeSO₄·7H₂O投加量为0.01 mol/L、H₂O₂/Fe²⁺的投加比16∶1，此时，COD去除率为72.6%；废水经预处理后，有效地改善了废水水质，提高了废水的可生化性，由初始的0.1增至0.37，为后续废水的生化处理提供了有利条件。     

Carbon disulfide and hydrogen sulfide removal with a peat biofilter

Simultaneous removal of H2S and CS2 was studied with a peat biofilter inoculated with a Thiobacillus strain that oxidizes both compounds in an acidic environment. Both sulfurous gases at concentrations below 600 mg S/m3 were efficiently removed, and the removal efficiencies were similar, 99%, with an empty bed retention time (EBRT) of more than 60 sec. Concentrations greater than 1300-5000 mg S/m3 caused overloading of the filter material, resulting in high H2SO4 production, accumulation of elemental sulfur, and reduced removal efficiency. The highest sulfur removal rate achieved was 4500 g-S/day/m3 filter material. These results indicate that peat is suitable as a biofilter material for the removal of a mixture of H2S and CS2 when concentrations of gases to be purified are low (less than 600 mg/m3), but it is still odorous and toxic to the environment and humans.     

异养硝化细菌Alcaligenes sp.S3除氮特性及动力学

从湘江生活污水排污口分离纯化的一株菌Alcaligenes sp.S3,在氨氮浓度为400 mg/L时,经过192 h的降解,氨氮的去除率达到88%,并且NH2OH和NO2--N并没出现积累。在对不同浓度的氨氮进行一级动力学拟合时发现,只有氨氮浓度较高时才很好地符合,浓度为500 mg/L时R2达到0.9923。酸性环境对Alcaligenes sp.S3生长有抑制作用,在pH7.5～10生长较好。摇床转速对Alcaligenes sp.S3除氮影响不大,C/N过低或过高对Alcaligenes sp.S3除氮都有影响。     

鸟粪石结晶法去除垃圾渗滤液中NH_4~+-N的效果研究

研究了鸟粪石结晶法对经混凝预处理后的垃圾渗滤液中NH4+-N的去除效果,考察了不同影响因素对NH4+-N去除效果的影响,并进行了磷酸铵镁(MgNH4PO4·6H2O,简称MAP)沉淀的表征及成分分析,并提出了反应后溶液中Mg2+、PO43-及MAP的回收利用办法。结果表明,反应的最佳条件为:pH8.5～9.5,Mg2+∶NH4+∶PO34-(摩尔比)=1.1∶1.0∶1.3,反应温度30℃,反应时间为25 min时,此时NH4+-N的去除率达94.70%;最佳沉淀剂投加组合为MgCl2.6 H2O与Na2HPO4·12H2O;pH为9.0时生成的沉淀符合典型MAP沉淀的晶体结构,生成的沉淀大部分为MAP,且没有氰化物、酚等有害物质的检出,而pH为10.5时生成的沉淀由许多疏松的微小沉淀颗粒组成,排列较杂乱,影响了沉淀的纯度。利用鸟粪石结晶法去除混凝预处理后的垃圾渗滤液中NH4+-N技术可行,经济效益合理,具有广阔的应用前景。     

PAC混凝沉降法处理陶瓷废水操作条件的优化

采用PAC混凝沉降法对陶瓷废水进行处理,考察PAC用量、搅拌强度、搅拌时间、进水pH和沉降时间对处理效果的影响,获得优化的操作条件。实验表明:水样的脱色率、浊度去除率和悬浮物去除率随着PAC用量、搅拌强度、搅拌时间和沉降时间的增大和进水pH的降低而呈现增大的趋势;最佳操作条件为:当废水量小、处理时间充足时,选用PAC用量为12 mg/L、搅拌强度为中速、搅拌时间为10 min、进水pH为6、沉降时间为2 h,此条件下水样的脱色率、浊度去除率和悬浮物去除率分别达到95.6%、95.7%和85.6%;当废水量大、处理时间不充足时,选用PAC用量为60 mg/L,沉降时间为30 min,此条件下水样的脱色率、浊度去除率和悬浮物去除率分别达到94.1%、93.4%和84.4%。证明混凝法对于去除陶瓷废水中的悬浮与胶体颗粒均是有效的。     

复合生物滤池处理H2S和NH3的挂膜与工艺条件

采用复合生物滤池(生物滴滤池 生物过滤池)处理H2S和NH3组成的混合恶臭气体,填料分别为经表面改性的天然斜发沸石和木屑.实验研究了该工艺的驯化挂膜情况和主要工艺条件,结果表明,天然斜发沸石和木屑改性后,驯化挂膜周期为10～14 d,比文献中颗粒活性炭挂膜缩短14～18 d.复合生物滤池的最佳工艺条件为:高度120 cm,循环液流量4.56 L/h.同时,生物滴滤池处理水溶性好的NH3气体效果较生物过滤池好,而生物过滤池处理水溶性差的H2S气体较生物滴滤池好.因此,复合生物滤池可用于处理不同水溶性的混合恶臭气体.     

C/N和pH值对高温好氧反硝化菌产N2O的影响研究

以50℃高温、好氧条件下能进行高效好氧反硝化的菌株TAD1为研究对象,在不同C/N和pH值培养条件下,对其24 h的反硝化效率和反硝化过程中N2O的逸出量进行了研究。结果显示,C/N和pH值对菌株TAD1的反硝化效率和N2O产生量有明显影响.菌株TAD1最适宜的C/N为9,pH值为7,此时反硝化效率达到99.12%,N2O产生量仅为3.35×10-2 mg/L,N2 O转化率为0.045%,反硝化产物以氮气为主。另外,菌株TAD1不适宜在酸性条件下生长,pH值为6时反硝化效率为83.18%,N2O产生量为13.88×10-2 mg/L,是pH值为7时的4.14倍,是pH值为8时的5.07倍。