高效降解黑臭废水细菌的筛选及鉴定

以筛选出能够高效降解黑臭废水的更多细菌为目的,从不同重污染水体和底泥中筛选获得了多种细菌,并对其降解能力进行检测。净化实验结果表明,筛选出的50多株细菌中有12株对废水COD有明显的降解效果,降解率在45%以上;有4株菌对废水氨氮有明显的降解效果,降解率在30%以上,其中4号菌株对COD和氨氮都有很高的降解能力。经16SrRNA基因鉴定,4号菌株为不动杆菌属,由单因子优化实验得出4号菌株生长的最适条件为:温度30℃,pH7.5,转速180r/min,培养时间为22h时,微生物达到稳定期。在此条件下,4号菌株对自然黑臭废水COD和氨氮的降解率可达到92%和72%。     

生物活性炭纤维对氨氮、亚硝酸盐氮的去除及其优势降解菌的鉴定

采用生物活性炭纤维(BACF)水处理装置处理微污染原水中氨氮和亚硝酸盐氮,最佳去除率达到90.0%以上,使微污染原水中氨氮质量浓度由《地表水质环境质量标准》(GB3838—2002)中的Ⅲ类提高到Ⅰ类.通过多点采样,多次反复筛选,从自制的BACF水处理装置中筛选出对氨氮和亚硝酸盐氮具有较强去除效能的优势菌种.通过对菌株的个体形态特征、菌落形态特征进行观察,采用微生物鉴定仪进行鉴定,最终确定2种优势菌为恶臭假单胞菌和芽孢杆菌属.推断出生物活性炭纤维水处理装置微生物降解氨氮和亚硝酸盐氮的可能过程.      

微生物降解洗涤剂直链烷基苯磺酸钠

从微生物生态学和生理学等多角度地介绍了微生物群落对LAS这种非生物源物质的生态适应,以及筛选蒲株降解LAS的能力;研究表明,大多数细菌的降解能力,取决于降解性质粒的存在。筛选菌株以LAS为唯一碳源生长,可高效地去除污水中的LAS。用海藻酸钠固定化的筛选菌株PLesiomonas sp.90-1,还可高效降解100ppm的LAS废水,去除率在90％以上,实现了高浓度LAS废水的好氧处理。     

固定化混合微生物对Cr(Ⅵ)的去除效应

为获得低成本高效率的固定化微生物处理Cr(Ⅵ)废水体系,从混合微生物种类和固定化技术等方面对Cr(Ⅵ)的微生物去除效应进行了试验研究.首先筛选出对Cr(Ⅵ)具有较高去除能力的混合菌株组合,然后采用海藻酸钠(SA)固定法进行混合菌株固定化,考察混合微生物和固定化混合微生物技术对Cr(Ⅵ)的去除效应.结果表明:HB(Bacillus subtilis var.)菌株对Cr(Ⅵ)有较好的去除能力,在40 mg/L的Cr(Ⅵ)溶液中其去除率可达98％左右,其次为Ua(Bacillus atrophaeus)菌株,最后为xJ-Ⅱ(Bacillus subtilis)菌株;混合菌株组合中,HB菌与XJ-Ⅱ菌组合和HB菌与Ua菌组合对Cr(Ⅵ)的去除效应较好,在60 mg/L的Cr(Ⅵ)溶液中其去除率可达92％;混合菌株经固定化处理后,HB菌与Ua菌组合对Cr(Ⅵ)的去除率仍很高,在40 mg/L的Cr(Ⅵ)溶液中其去除率可达到98％.可见,混合微生物能有效地提高固定化微生物技术对Cr(Ⅵ)的去除效应,且固定化混合微生物技术有望在铬污染废水中得到广泛应用.     

高效脱氨除臭异养硝化菌的筛选鉴定及脱氨性能研究

从畜禽养殖厂土壤中分离筛选出2株高效异养硝化脱氨菌株,命名为LH-N7、LH-N29,通过16S rDNA分析鉴定及系统发育树分析,LH-N7属于善变副球菌(Paracoccus versutus),LH-N29属于枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。在以(NH4)2SO4为唯一氮源、葡萄糖为唯一碳源的氨氧化培养基中,菌株LH-N7及菌株LH-N29 72 h内氨氮降解率达到92%和93.2%,体系中总氮降解率达到65.5%和73.3%。菌株LH-N7降解过程中有硝酸盐积累,但随后会同步转化,说明LH-N7同时具有好氧反硝化能力,菌株LH-N29脱氨过程中几乎没有硝酸盐和亚硝酸盐积累,说明LH-N29能够同步硝化反硝化。两株菌配伍后脱氮率高于任一单菌株,且以V(LH-N7)∶V(LH-N29)=1∶2混合去除效果最佳,氨氮降解率达到99.3%。两株菌在最佳脱氨配比条件下能够使活性污泥的氨氮和总氮去除率24 h提高24.7%和47.1%,达到97.5%和84.2%。     

废水中对甲酚、硝酸盐和氨氮同步去除效能研究

含酚含氮废水的处理一直以来都是石油化工等行业关注重点之一.本研究采用UASB反应器,通过反硝化微生物与厌氧氨氧化微生物的耦合作用,成功实现了对甲酚、硝酸盐和氨氮的同步去除.在温度为30℃,进水pH为7.0,HRT为12 h,进水对甲酚、硝酸盐和氨氮浓度在75、78和91 mg·L~(-1)的条件下,3种污染物的去除率为95%、100%和73%以上,去除的硝酸盐和氨氮大部分转化为N_2,去除的对甲酚尚未矿化.当对甲酚、硝酸盐和氨氮的负荷为0.195、0.189和0.234 kg·m~(-3)·d~(-1)时,系统3种污染物的去除稳定在94%、75%和93%以上.微生物分析结果表明,门水平微生物主要有Chloroflexi、Planctomycetes、Acidobacteria、和Proteobacteria,属水平上Candidatus Kuenenia是主要的厌氧氨氧化微生物,Bacillus是主要的反硝化微生物,二者协同作用完成对甲酚、硝酸盐和氨氮的同步去除.     

微囊藻毒素微生物降解途径与分子机制研究进展

随着大量含氮和磷的废水流入湖泊和江河,导致淡水蓝藻水华污染现象日趋严重.蓝藻水华污染的最主要危害是产生和释放以微囊藻毒素(microcystins,MCs)为主的多种藻毒素.由于MCs对动植物具有很强的毒性,且其在水体中很难被传统的处理方法有效去除,因此如何有效控制蓝藻水华污染和去除MCs是摆在中外环境科学领域的一个难题.针对MCs的结构与毒性、降解菌株、酶催化降解、降解基因和生物降解途径与分子机制的研究进展进行了综述,并对今后微生物降解MCs的研究方向进行了展望,以期为解决我国日益严峻的湖库水体MCs污染和饮用水安全问题提供参考.     

自然通风沸石生物滴滤池脱氮机理

研究了自然通风沸石生物滴滤池中无机含氮化合物及微生物活性的沿程变化规律.结果表明,在水力负荷为6 m3/(m2·d),进水ρ(氨氮)为(19.2±2.6) mg/L的条件下,滴滤池单位体积滤料对氨氮的去除效果自上而下逐渐降低.而硝化速率的测定结果表明,中层和下层单位体积滤料上的硝化细菌活性较上层有了显著增加.因此可以认为,影响氨氮去除效果的首要因素是液相与生物膜相之间的氨氮传质速率,而非单位体积滤料的硝化细菌活性.滴滤池进出水中无机含氮化合物组成的变化表明,滤层中出现了显著的同步硝化反硝化现象,原因是滤池内部的沸石颗粒通风不畅,造成了局部的缺氧环境,利于反硝化作用的进行;同时,由于进水端C/N相对较高,反硝化主要发生在滴滤池上层.对生物膜耗氧速率的分析表明,上层生物膜以异养菌为主,随着有机物的沿程降解,中层和下层自养菌所占比例增加.      

甲醛降解功能菌的分离鉴定及降解特性

在小型实验填料塔内长满生物膜的陶粒上,以甲醛为唯一碳源和能源,分离纯化出具有降解甲醛能力的菌株,为后期研究生物降解甲醛的机理提供菌种来源。文章采用环境微生物研究方法,生理生化实验及16S rDNA序列分析进行菌种鉴定和分类;通过单因素(pH、接种量、甲醛浓度)实验,研究各因素对菌株降解甲醛的影响并以筛选出的菌株进行挂膜,建立新的填料塔系统。实验从填料塔内筛选出了两株甲醛降解菌,并分别命名为P_1、Q_1;经序列鉴定再结合菌落形态特征及生理生化实验,菌株P_1属于假单胞菌属(Pseudomonas),Q_1属于甲基营养菌属(Methylobacterium)。在含甲醛浓度300 mg/L的培养基中,相同培养条件下,菌株P_1在44 h内的甲醛降解率为92.8%,而菌株Q_1在28 h内的甲醛降解率为97.9%;当甲醛初始浓度700 mg/L时,菌株P_1、Q_1均能够完全降解溶液中的甲醛且菌株Q_1对较高浓度的甲醛耐受性好。两种混合的甲醛降解功能菌对甲醛气体净化效率可达99%以上,甲醛生化去除量于21 d后保持在16 mg/(L·h),表明填料塔的甲醛降解功能菌群挂膜成功,且填料塔对甲醛废气具有良好的净化效果。     

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合机理.结果表明:以活性污泥作为微生物来源时,填料挂膜后的生物量达0.36 g·g-1(以干重计,下同),微生物的呼吸活性达8 mg·g-1·h-1,均显著高于市售硝化菌液;当以聚丙烯纤维为载体,使用量为12 g·L-1、pH值为8时,108 h后模拟废水中氨氮去除效率最高可达84.23%,且Paenarthrobacter菌属的显著丰度差异是造成载菌聚丙烯纤维氨氮去除效果优于粒径1 mm载菌沸石的主要原因.氨氮去除过程中,生物降解过程的贡献高达90.75%,而以物理吸附方式去除只占9.25%,生物降解是氨氮的主要降解方式.     

碳源和氮源对异养硝化好氧反硝化菌株Y1脱氮性能的影响

从焦化废水活性污泥中筛选到一株高效脱氮细菌,命名为Acinetobacter sp.Y1.本实验对菌株Y1在不同碳源、氮源、碳氮比及底物浓度下的脱氮特性进行了研究,结果表明,菌株Y1可以利用氨氮、亚硝氮和硝氮生长,不能利用羟胺;以氨氮为唯一氮源进行硝化作用时,柠檬酸钠和乙酸钠是最佳碳源,最佳碳氮比为15,菌株Y1可降解高浓度氨氮,在36h内将400 mg·L-1氨氮全部去除,1600 mg·L-1氨氮的去除率可达21.3％,最大降解速率随着初始氨氮浓度的升高而增大.以硝氮或亚硝氮为唯一氮源进行反硝化时,菌株Y1可以适应高浓度氮源但不能完全去除氮源,当碳氮比为20,经36h培养硝氮和亚硝氮的去除率均达到100％.     

一株异养硝化好氧反硝化菌的筛选鉴定及其脱氮特性

从长期施用农家肥的土壤中筛选出一株异养硝化好氧反硝化菌SQ2,经形态学和16S rRNA同源性分析,初步确定该菌株为不动杆菌Acinetobacter sp..实验研究了菌株SQ2对氨氮、硝酸盐和亚硝酸盐的去除特性,通过改变碳氮比、pH、接种量、碳源、温度和转速考察了菌株异养硝化条件,并探究了菌株耐高氨氮特性.结果表明,在28℃、180 r·min~(-1)好氧条件下,菌株SQ2对氨氮、亚硝态氮和硝态氮去除率分别达到100%、99.6%和96.9%,异养硝化体系中氮源降解速率、COD去除速率及菌株生长量均要高于好氧反硝化体系.菌株SQ2异养硝化最适条件为:碳氮比为12,pH为7~9,接种量为5%,碳源为琥珀酸钠,温度为28℃,转速为180~220 r·min~(-1).菌株SQ2具有良好的耐高氨氮特性,对实际高氨氮猪场废水脱氮效果良好,在高氨氮污水等生物处理方面具有良好的应用前景.     

微气泡臭氧催化氧化-生化耦合处理难降解含氮杂环芳烃

采用微气泡臭氧催化氧化-生化耦合工艺对煤化工废水生化出水进行深度处理,考查了污染物去除性能,并分析了处理过程中含氮杂环芳烃类污染物降解和废水可生化性变化.结果表明,微气泡臭氧催化氧化对煤化工废水生化出水COD平均去除率和去除负荷分别为26.4%和1.46kg/(m~3·d),并将废水BOD5/COD值由0.038提高至0.30,从而改善后续生化处理COD去除性能,使得COD总去除率达到62.4%,显著优于单独生化处理.微气泡臭氧催化氧化降解含氮杂环芳烃后释放氨氮,其在后续生化处理中被有效去除.此外,耦合处理对废水UV_(254)的总去除率可达68.9%.对耦合处理过程中废水GC-MS、紫外-可见吸收光谱和三维荧光光谱进行分析,结果表明,含氮杂环芳烃是煤化工废水生化出水中主要难降解污染物.同时证实微气泡臭氧催化氧化可有效降解去除含氮杂环芳烃,生成小分子有机物,提高废水可生化性.     

环境因素对荧光假单胞杆菌低温脱氮的影响

采用单因素试验研究了温度、pH、碳氮比、碳源、氨氮浓度对菌株低温氨氮去除效果的影响。结果表明,在低温8~15℃范围内,氨氮去除率较高(70%),20℃时氨氮去除率最高(81.3%)。pH 7.0~9.0利于菌株低温生长及氨氮去除,氨氮去除率为71.4%~68.6%。当C/N5时氨氮去除率较低(40%),C/N5时氨氮去除率较高(68.9%~82.2%),C/N=10氨氮去除率最高(82.2%)。以柠檬酸钠、醋酸钠、葡萄糖、碳酸钠和甘油作碳源氨氮去除率无显著差异。初始氨氮浓度低于200 mg/L氨氮去除率高,大于200 mg/L氨氮去除率低。因此,温度、pH、碳氮比和氨氮浓度对菌株低温氨氮去除影响较大,不同碳源对菌株低温氨氮去除影响不大。     

一株耐盐废水降解菌株的分离与特性

从皂素废水生化处理系统中活性污泥中分离筛选出1株耐高氯离子(CaCl)2的皂素废水降解菌S616,并对其进行菌种鉴定和降解性能研究。综合16SrDNA测序结果和菌株的生理生化实验结果确定细菌S616为坚强芽孢杆菌;以皂素废水(COD6230mg/L,[Cl-]=20000～30000mg/L)为例,研究其降解能力:发现该菌株能有效去除皂素废水中COD的能力,能在3d之内去除废水中的COD为70%以上(实验条件:恒温35℃,140r/min振荡,pH=7.5～8.0)。     

纤维素降解菌Arthrobacter oryzae HW-17的纤维素降解特性及纤维素酶学性质

采用单一碳源选择性培养基和纤维素平板水解圈法筛选到一株具有较强纤维素分解能力的菌株Arthrobacter oryzae HW-17.此外,高通量测序发现,不同驯化条件下微生物群落结构有明显差异,低温条件下优势属为类芽孢杆菌属(Paenibacillus)和伯克氏菌属(Burkholderia).本文同时对菌株Arthrobacter oryzae HW-17的微生物特性和纤维素降解特性进行了初步研究,结果发现,KNO_3、30或35℃、pH=7分别为菌株产纤维素酶的最佳氮源、温度和pH.菌株HW-17的最高纤维素酶活为18.55 U·m L~(-1),且对磨碎加工处理的纤维素样品和含鸡粪的纤维素混合样品有更好的降解效果.此外,菌株HW-17产生的纤维素酶在中温(≤50℃)和偏酸性(pH=5~7)条件下能保持较高的酶活.Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)等金属离子能够抑制该酶的活性.     

有机碳源对同时硝化/反硝化(SND)过程的影响

究了同时硝化 反硝化 (SimultaneousNitrificationandDenitrification ,SND)体系中有机碳源对氨氮去除的影响。实验结果表明 ,在氨氮初始浓度为 35mg L时 ,存在使氨氮降解率达到 99 5 %以上的有机碳源浓度区间 ,其CODCr浓度为40 0mg L～ 10 0 0mg L ;为保证反应后期体系中C N维持在微生物所需的水平 ,提出了补料的方式 ,使得氨氮降解不会出现停滞阶段 ,可以达到较好的去除效果 ;在周期为 8h的连续序批式 (SBR)操作中 ,采用较高的有机碳源初始进料值 ,并在反应过程中进行补料 ,可以很好的将出水氨氮的浓度维持在较低值 (<5mg L)     

人工湿地中一株高效低温菌的分离鉴定与去除特性研究

为了寻找在低温条件下能够净化城市污水的微生物,取南四湖人工湿地的底泥,对其中的微生物进行驯化后,从中分离出在低温条件下生长速率及代谢速率都较高的6株菌.根据这6株菌对模拟废水的去除效果从中筛选出去除效率最高的菌株E,其对模拟废水中COD、总磷、氨氮的去除率分别为62.92％、56.42％、50.63％.经形态特征、生理生化特性及16S rDNA序列分析鉴定,该菌株为黄假单胞菌(Pseudomonas flava),命名为Pseudomonas tiava WD-3.研究表明,菌株E最适温度、pH和盐度分别为16℃、6.0 ～8.0、1％,最佳碳源和氮源分别为蔗糖、蛋白胨.在最适生长条件下的去除试验表明,菌株E对模拟污水COD、总磷、氨氮的去除效果有明显的提高,分别是最初试验值的1.20、1.25、1.02倍,且去除性能稳定.因此,该菌株在湿地对城市污水的生物治理中具有良好的应用前景和很大的发展空间.     

复合菌同时去除苯胺与氨氮及其影响因素研究

为了实现同时去除苯胺和苯胺降解过程中释放的氨氮,选用苯胺降解菌,假单胞菌Z1(Pseudomonas sp.Z1)和异养硝化菌,不动杆菌Y1(Acinetobacter sp.Y1)进行复合研究,并以单株菌Z1作为对照考察复合菌的降解效果。结果表明,复合菌(Z1+Y1)可以有效地同时去除苯胺和苯胺在降解过程中积累的氨氮。培养48 h后,Z1的苯胺、总氮和COD去除率为99.9%、25.7%和57.2%,氨氮积累量为60 mg/L左右;而复合菌的苯胺、总氮和COD去除率则分别可以达到99.9%、80.1%和88.4%,氨氮积累量仅为5 mg/L左右,有效地同时去除了苯胺和苯胺在降解过程中积累的氨氮。对复合菌进行降解条件优化,最佳复合比例为1∶1,最适碳氮比(C/N)为16,在400~800 mg/L初始苯胺浓度条件下,复合菌都可以有效地同时去除苯胺和苯胺在降解过程中积累的氨氮。     

一株有机磷降解菌的筛选、鉴定及其解磷功效

从渥堆猪粪中分离到1株有机磷降解菌021112,该菌株在有机磷降解筛选培养基(NBRIP)上产生透明圈,具有较强的解磷能力.鉴定显示该菌株为杆状兼性厌氧菌,有端生鞭毛,最适生长温度和pH值分别为37℃和7.0～7.5.16SrDNA分析表明,属于肠杆菌科阪崎氏肠杆菌(Enterobactersakazakii)的变种.该菌能有效降解植酸钙、菜籽饼和猪粪中的植酸磷,降解率分别为84.29%、73.96%和84.62%;对卵磷脂的降解率为87.4%.