固定化微生物处理含氨臭气的研究

采用海藻酸钙包埋固定化生物颗粒,利用固定床反应器处理含氨臭气的研究结果表明,系统的脱臭、硝化效果较好;其气相NH₃去除率在92％以上,固定化生物颗粒的硝化速度大于0.63gN/kg固定化湿颗粒·d,远高于土壤及生物膜NH₃气脱臭法。对进气NH₃－N负荷、pH值、水份喷淋密度与硝化、脱臭效果的关系研究结果表明,系统获得高效脱臭、硝化效果的最佳进气负荷为3.99gN/kg固定化湿颗粒·d,pH值为7.0～8.0,淋洗密度为0.61m³/m²塔截面·d。     

吸附-生物膜理论模型对鼓泡塔和生物膜填料塔净化NO_X的适用性研究

依据"吸附-生物膜"理论对烟气同时脱硫脱氮用鼓泡塔和生物膜填料塔净化NO_X进行了模拟研究,结果表明,运用"吸附-生物膜"理论及其动力学模型模拟鼓泡塔和生物膜填料塔对低浓度的NO_X净化过程均具有良好的适用性。在进气量为0.4 m~3/h、循环液喷淋量为12~15 L/h、pH为0.5~2.0、入口气体NO_X浓度为1100~1700 mg/m~3的操作条件下,两类净化塔NO_x的出口浓度、生化去除量、净化效率的模拟理论值和实验值之间均具有良好的相关性,相关系数都0.79。     

生物膜填料塔净化CS2废气的初探

介绍了生物法净化CS2及其他含硫废气的原理及国内外近年来的应用研究。采用生物膜填料塔进行了初步的实验研究，在进气CS2浓度为100-500mg/m^3、气体流量为0.2m^3/h、循环液流量为20L/h的操作条件下，挂膜完成后CS2去除率达到70％以上；随着pH逐渐下降，CS2去除率不断升高。     

生物转盘数学模型研究进展

生物转盘是一种生物膜法废水处理技术。目前对生物转盘的研究主要有反应器的设计、操作参数、盘片特质、处理废水类型和基于该反应器的数学模型等。其中数学模型的研究对反应器的设计和运行管理具有重要的指导意义。总结和分析了生物转盘流体力学、传质、动力学的数学模型,提出了今后生物转盘数学模型的研究重点。     

PCR-SSCP技术用于脱臭微生物群落结构的研究

采用PCR-SSCP(单链构象多态性)技术对脱臭生物滤池中填料生物膜微生物群落结构进行了研究.生物滤池对臭气中的污染物随驯化时间逐渐增强,去除率从50%升高到89%.对2种填料树皮和秸秆上生物膜的分析结果表明,滤池内微生物多样性随运行时间先降后升,从1.6～1.9上升到2以上;而2种填料上微生物的相似性逐渐增加,表明随着驯化进程,生物填料上的微生物能够利用臭气污染物进行生长,并随运行时间逐渐趋于丰富和稳定;树皮比秸秆具有较高的生物多样性,平均值分别为2.2和2.0,说明树皮上容易附着多种微生物生长,电镜照片也显示2种填料生物膜的增长和生物多样性的提高.SSCP条带测序结果表明生物滤池生物膜优势微生物种属为芽孢杆菌属,占33.3%;条带中不可培养细菌占44.4%;填料生物膜上的细菌绝大多数是广泛存在于土壤、水体及生物体中的微生物,它们对环境适应能力强,在臭气的污染物去除中扮演重要角色.     

恶臭假单胞菌生物滴滤塔净化甲苯废气的研究

在接近于工业化应用的非稳态条件下,采用恶臭假单胞菌为菌源接种生物滴滤塔,处理含甲苯废气.研究了滤塔的挂膜启动情况与稳定运行阶段抗负荷变化能力,并对滤塔内生物膜微观结构进行了观察分析.在停留时间为54 s和43.2 s,进气甲苯浓度为544～1 044 mg·m-3,环境温度为17～26 ℃的操作条件下,滤塔气体出口检测不到甲苯,最大体积去除负荷为105.35g·(m3·h)-1.结果表明,在非稳定条件下,以未经甲苯驯化筛选的恶臭假单胞菌作为菌源降解甲苯废气是可行的;稳定运行阶段滤塔具有较强的抗负荷变化能力,进气浓度与停留时间的变化不会引起处理性能的下降;通过控制营养液添加间隔可以较好地控制生物膜的快速增长;滤塔内微生物菌落发生了变化,大量微孔结构的存在证明了微孔的吸附是生物膜降解甲苯的重要前提.     

低浓度硫化氢恶臭气体的生化处理研究

采用生物膜填料塔净化低浓度硫化氢恶臭气体，研究了进气负荷，液体喷淋量，气体流量和ＰＨ值等因素对生物净化低浓度硫化氢恶臭气体净化性能的影响，为下一步工业应用提供基础数据。     

生物脱臭技术研究进展

生物处理恶臭物质已成为当今恶臭处理研究的主流 ,本文对当前国内外各种生物处理方法进行了综述。由于脱臭微生物是生物脱臭工艺的核心 ,文中同时介绍了一些脱臭微生物的最新研究成果与展望。     

生物强化法烟气同时脱硫脱氮的动力学研究

对生物强化法烟气同时脱硫脱氮的动力学进行探讨研究,结果表明:生物强化前后,生物膜中的SO_2、NO_X的生化降解反应均为一级反应,且SO_2、NO_X在生物膜中的生化降解反应均为快速生化反应;依据吸附-生物膜理论及其动力学模型,对生物强化前后NO_X的出口气体浓度、生化去除量及净化效率进行模拟及对比验证表明,利用该理论建立的动力学模型模拟的理论值与实验值之间均具有较好的相关性(相关系数在0.95~0.99)。     

生物转盘膜特性与数学模式的研究

通过对长春生物制品所四级生物转盘的试验研究，对转盘生物膜的感观性状、物理性质以及ＶＳ、ＡＭＮ、ＴＴＣ—ＤＨＡ、主要污染指标的逐级变化规律进行了理论分析，并探讨了生物转盘数学模式，为处理生物制品废水及类似废水的生物转盘设计推荐计算公式和动力学参数。     

不同负荷下生物膜脱落与载体生物膜生物特性的相互影响

为探究不同负荷下生物膜的脱落特性,对试验过程中生物膜脱落量及载体上生物膜生物特性进行了研究.结果表明:生物膜脱落量随运行时间延长而增大;有机负荷对生物膜脱落量的影响不同,负荷高脱落量大.紧密结合胞外聚合物(TB-EPS)是生物膜胞外聚合物(EPS)的主要组成部分,生物膜EPS量随负荷的增大而增大;EPS中多糖含量越高,生物膜脱落量越小.系统中pH值逐渐下降并抑制生物膜活性,生物膜脱落量随着脱氢酶活性的下降而增加,载体上生物膜脱氢酶活性也会随着生物膜脱落量的增加而下降.生物膜脱落过程中,生物膜微型动物多度、物种数减少,物种多样性水平随着运行时间延长而降低;有机负荷较高,生物膜微型动物多样性较高,物种稳定性指数WS较高而多样性稳定性指数WH较低,但其生物膜脱落量大.因子分析揭示了不同负荷下生物膜脱落与生物膜特性的相互关系,与生物膜脱落紧密相关的因子依次为生物膜组成与活性因子、生物因子、负荷因子等.生物膜脱落与载体上附着生物膜相互作用、相互影响.     

SPG膜曝气-基因工程菌生物膜反应器处理阿特拉津废水研究

膜曝气-生物膜反应器(MABR)是一种新型的膜-生物废水处理工艺,在MABR中采用基因工程菌生物膜可以强化难降解污染物的生物去除.本研究在SPG膜表面形成基因工程菌生物膜,运行SPG膜曝气-生物膜反应器(SPG-MABR)处理阿特拉津废水,考察了气压、挂膜生物量和液体流速对SPG-MABR运行性能的影响,以及基因工程菌生物膜的变化.结果表明,提高气压可以增大透氧系数,从而提高阿特拉津和COD的去除速率以及复氧速率.提高挂膜生物量能够加快阿特拉津和COD的生物去除,但生物膜厚度增加使得氧传质阻力增大,复氧速率降低.层流状态下减小SPG-MABR中的液体流速,有利于污染物向生物膜扩散传质,从而提高污染物去除速率.气压为300 kPa、生物量为25 g·m-2、液体流速为0.05 m·s-1时,SPGMABR反应器对阿特拉津5 d的去除率可以达到98.6%.在SPG-MABR运行过程中,基因工程菌生物膜呈现微生物多态化趋势.生物膜表面逐渐被其他微生物细胞覆盖,基因工程菌分布减少,生物膜内部仍以基因工程菌细胞为主.     

AOB与AnAOB在不同生物填料上挂膜效果的研究

针对厌氧氨氧化工艺运行过程中污泥流失严重与启动时间长等问题,本研究通过对多种市售生物填料的挂膜实验,筛选适合好氧氨氧化菌与厌氧氨氧化菌挂膜的生物填料.结果表明,当活性污泥中的好氧氨氧化菌菌属为Nitrosomonas时,AQ1聚氨酯立方体填料最适合其挂膜,挂膜成熟时好氧氨氧化速率可以达到（0.81±0.08）mg N/（L·h）,挂膜生物量为（0.87±0.14）mg VSS.而更适合厌氧氨氧化菌（Candidatus Kuenenia）挂膜的生物填料为K3环形填料,材质为聚乙烯或者聚丙烯.当厌氧氨氧化菌挂膜成熟时,其厌氧氨氧化速率可以达到（3.27±0.10）mg N/（L·h）,挂膜生物量为（2.74±0.40）mg VSS.厌氧氨氧化菌在K3型填料上的挂膜要优于好氧氨氧化菌,其原因是厌氧氨氧化菌分泌的胞外聚合物含量要高于好氧氨氧化菌,而胞外聚合物是形成生物膜的重要因素.     

材料表面性质影响生物垢形成的综合评价及预测

用模糊数学的方法对不同材料表面上形成生物膜的诱导期和平均生物垢量建立了评价及预测模型。对文献中及作者试验过的22种表面材料在不同流速条件下形成生物膜的诱导期及生物垢量作了拟合评价。结果表明，有16种样本的诱导期及19种样本的生物垢量的评价结果与实测结果相符合，准确率分别为72．7％和86．4％。此外，还对玻璃和氟化乙丙烯两种固体材料在流速为1m/s条件下的生物垢生长情况进行了预测，结果也与实测结果相吻合。     

悬浮式生物膜法处理城市河涌水技术研究

在调查、分析城市河涌水污染特征的基础上,设计了悬浮式生物膜法生物反应器,采用以自然复氧为主的循环挂膜法,该法挂膜时间短,微生物种类丰富。挂膜成熟后,模拟河涌水进行连续运行实验。实验表明:在进水有机负荷浓度较低时,悬浮式生物膜法对COD去除率较高,并且脱氮除磷效果较好,可应用于实际城市河涌水的处理。     

连续/间歇曝气下MBBR-亚硝化生物膜特性

本文分别以连续曝气和间歇曝气方式长期运行两套亚硝化移动床生物膜反应器,对比分析两种曝气方式下亚硝化生物膜特性差异和变化.研究表明,连续曝气和间歇曝气均可实现亚硝化生物膜生长（K_d> 0）,但间歇曝气下生物膜连续脱落对生物总量基本无影响,生物膜生长过程更加稳定,且当亚硝化运行稳定后,间歇曝气可获得更高的生物总量（1.42g/m²）.而连续曝气下生物膜可获得更高的蛋白质/多糖（PN/PS=1.8~2.0）和蛋白质/挥发性固体（PN/VS=0.145）以及更低的腐殖质/挥发性固体（HS/VS=0.05）和死细胞占比（13.66%）.这说明连续曝气下生物膜中活性生物量占比更高,惰性生物量占比更低,活细胞占比更高,因而生物膜活性更高,微生物代谢更活跃.荧光实时定量PCR结果显示,以连续曝气运行的MBBR生物膜中亚硝化菌总量远高于间歇曝气,连续曝气更利于亚硝化菌的生长富集（2.36copies×10⁸/g > 0.25copies×10⁸/g）.     

孔隙介质中生物膜空间分布及其对渗透性影响研究

孔隙介质地下水污染的生物修复过程中,微生物附着在介质颗粒表面,造成生物堵塞,影响生物修复的效率.对二维砂箱中的生物堵塞实验数据进行了统计分析,统计结果表明生物膜厚度在空间上服从正态分布.现有的定量刻画多孔介质生物膜与渗透率的模型一般均假设生物膜均质等厚地覆盖在颗粒表面,与实验结果不符.为探讨多孔介质中生物膜厚度变化对渗透率计算结果的影响,本文选择常用的Taylor模型中二大类六种模型进行比较分析研究.计算结果表明:生物膜厚度参数对模型计算结果影响显著,利用最小生物膜厚度计算得到的相对渗透率比利用最大生物膜厚度计算时的结果大1～4个数量级;不同模型对生物膜厚度参数的敏感性不同,其中Mualem模型最为敏感;Mualem Model利用平均值计算所得相对渗透率与实验测量结果相符,基于正态分布的生物膜厚度统计均值具有一定的代表性;Mualem模型更适用于计算孔隙介质中生物堵塞时对渗透率的影响.     

Improvement of production of lipopeptide antibiotic iturin A using fish protein

To enhance the production of lipopeptide antibiotic iturin A, nutrient contents of the culture mediums were investigated in both submerged and biofilm fermentations. As a carbon source maltose and as nitrogen source, fish protein was used. In submerged fermentation maltose uptake was found lower (12%) compared to biofilm fermentation (15%) that was associated with higher cellular growth in biofilm. However, requirement of nitrogen (fish protein) concentration was found similar in both submerged and biofilm fermentations. Production of iturin A in submerged fermentation with 12% maltose and 5% fish protein was 4450 mg/L, and in biofilm fermentation it was 5050 mg/L when 15% maltose and 5% fish protein was used.     

MBBR泥膜复合系统泥膜竞争关系的影响因素

为探究MBBR泥膜复合硝化系统内泥膜竞争关系，通过小试试验研究了水处理过程中常规因素（污泥浓度、DO、温度、C/N）对MBBR泥膜复合系统硝化效果的影响，分析了系统内污泥容积负荷和移动床生物膜反应器（MBBR，Moving-Bed Biofilm Reactor）生物膜容积负荷变化趋势，进而得出泥膜竞争规律.结果表明，MBBR泥膜复合系统容积负荷均大于单一污泥或MBBR生物膜系统的容积负荷.在一定范围内，污泥浓度、DO、温度与MBBR泥膜复合系统容积负荷呈现正相关，且系统内活性污泥在与MBBR生物膜在竞争DO和基质时优势明显，而MBBR生物膜则具有更强的耐低温能力.进水C/N与MBBR泥膜复合系统硝化负荷呈负相关，且活性污泥在应对进水C/N过高时较MBBR生物膜更具优势，MBBR的“镶嵌”则强化了系统SND效果.微生物群落变化显示MBBR泥膜复合系统内的硝化细菌优势菌属为Nitrospira，且悬浮载体生物膜对其富集能力明显高于活性污泥.     

Improvement of production of lipopeptide antibiotic iturin A using fish protein

To enhance the production of lipopeptide antibiotic iturin A, nutrient contents of the culture mediums were investigated in both submerged and biofilm fermentations. As a carbon source maltose and as nitrogen source, fish protein was used. In submerged fermentation maltose uptake was found lower (12%) compared to biofilm fermentation (15%) that was associated with higher cellular growth in biofilm. However, requirement of nitrogen (fish protein) concentration was found similar in both submerged and biofilm fermentations. Production of iturin A in submerged fermentation with 12% maltose and 5% fish protein was 4450 mg/L, and in biofilm fermentation it was 5050 mg/L when 15% maltose and 5% fish protein was used.