缓释促生剂的制备及其河道水氨氮脱除效能

针对生物促生剂储存困难、投加频繁等关键问题,在优化其配方的基础上,采用溶剂挥发法将生物促生剂和遴选的骨架材料进行复合,制备缓释促生剂,并进行了释放性能和生物脱氮的测试。结果表明,最佳的生物促生剂配方为改性活性炭20mg/L、维生素与微量元素混合液1mL/L、芦荟萃取物10mg/L、螯合剂B 10mg/L。聚乳酸(PLA)的降解速率较聚羟基脂肪酸酯(PHA)和聚己内酯(PCL)低,且价格低廉,更适宜作为缓释促生剂的骨架材料。缓释促生剂中PLA质量分数在30%~70%时,生物促生剂释放周期可达到15d以上。综合生物促生剂的释放周期和氨氮去除效果考虑,PLA最佳质量分数为40%。     

活性污泥缺氧转化1-2-7-三氨基-8-羟基-3-6-萘二磺酸

1—2-7-三氨基-8-羟基-3—6-萘二磺酸（TAHNDS）作为偶氮染料的脱色产物很难被常规的厌氧-好氧染料废水处理工艺所去除。研究了未经驯化的活性污泥对TAHNDS的缺氧转化效果。结果表明，只有在特定的缺氧条件下（ORP在-50～-150mV之间），TAHNDS才能被活性污泥所降解转化。当浓度在10—80mg／L范围内，TAHNDS可在72h内转化93％以上。加入100mg／L的硝酸盐和0．64mmol／L的氧化还原介体蒽醌-2-磺酸钠（AQS）可将40mg／L的TAHNDS的转化时间从84h缩短到36h。光谱及HPLC—MS分析表明，TAHNDS在缺氧条件下主要是通过脱氨基和脱磺酸作用生成已知可好氧生物降解的3，5-二氨基4-羟基萘-2-磺酸。因此，缺氧处理有望作为预处理工艺促进废水中TAHNDS的完全降解。     

活性黑5脱色产物对直接黄11生物脱色的促进作用研究

以沼泽红假单胞菌W1为研究对象,考察了活性黑5（reactive black 5,RB5）脱色产物对直接黄11（direct yellow 11,DY11）生物脱色的影响,并对其机制进行了分析.结果表明,RB5脱色产物能明显加快DY11生物脱色的速率.初始浓度为200 mg/L的DY11加入RB5脱色产物后脱色动力学常数k值可由17 mg/(L·h)增加到42.5 mg/(L·h),优化RB5脱色产物投量,k值可进一步提高到48.8　mg/(L·h).循环伏安分析结果表明,RB5脱色产物具有电化学活性,可媒介电子的转移,其可逆氧化峰（E₀）位于83　mV,可逆还原峰（E_r）位于－220　mV.FT-IR和HPLC-MS的分析结果表明,RB5脱色产物中具有电化学活性的物质为TAHNDS_DP-1.TAHNDS_DP-1具有醌式结构,能通过得失2［H］的方式在氧化态和还原态之间转化,可作为氧化还原介体加速菌株W1对DY11的还原.     

沼泽红假单胞菌W12对活性黑5的厌氧脱色和降解作用

从处理印染废水的厌氧移动床生物膜反应器（moving bed biofilm reactor, MBBR）中分离到一株具有高效脱色活性的沼泽红假单胞菌W12。经实验确定W12对活性黑5（reactive black 5，RB5）脱色的适宜条件为：pH＜10；有光照；谷氨酸盐或乳酸盐作为碳源，当乳酸钠为碳源时浓度应＞500 mg/L；盐度不超过5％；RB5浓度不大于700 mg/L。紫外可见光谱扫描结果表明，RB5的脱色和降解过程生成芳香胺类化合物，这些中间产物可进一步降解。此外发现，RB5诱导生成的胞外代谢物能提高W12的脱色活性。     

沼泽红假单胞菌W12对活性黑5的厌氧脱色和降解作用

从处理印染废水的厌氧移动床生物膜反应器（moving bed biofilm reactor,MBBR）中分离到一株具有高效脱色活性的沼泽红假单胞菌W12。经实验确定W12对活性黑5（reactive black 5,RB5）脱色的适宜条件为：pH〈10;有光照;谷氨酸盐或乳酸盐作为碳源,当乳酸钠为碳源时浓度应〉500 mg/L;盐度不超过5%;RB5浓度不大于700 mg/L。紫外-可见光谱扫描结果表明,RB5的脱色和降解过程生成芳香胺类化合物,这些中间产物可进一步降解。此外发现,RB5诱导生成的胞外代谢物能提高W12的脱色活性。     

产氢发酵新菌Ethanoligenens sp.B49对铁的依赖性及产氢途径初探

采用典型产氢途径的丁酸梭菌和阴沟肠杆菌作为对比菌株,铁元素作为限制性因子,研究Ethanoligenens sp.B49的产氢代谢过程对铁的依赖性以及产氢机制.铁限制性培养结果表明,与完全培养条件相比,在铁浓度限制在2 mg·L-1条件下B49仍保持很好的生长状态和产氢性能,其产氢不受铁元素不足的影响,即其产氢行为不具有铁依赖性;这一性质与梭菌型产氢途径的丁酸梭菌表现出相似的规律,完全区别于阴沟肠杆菌铁依赖型的产氢机制.初步判断高效产氢菌B49的产氢代谢途径类似于梭菌型产氢途径.     

产氢新种Ethanoligenens harbinese B49的氮素营养与代谢特征

从氮源角度研究了一株产氢新种Ethanoligenens harbineseB49发酵葡萄糖和糖蜜的产氢特性及其营养需求,以及酵母粉对产氢菌E.harbinese B49生长和产氢的特殊效应.试验结果表明,在以葡萄糖为底物条件下,以酵母粉替代蛋白胨作为唯一氮源可以大大提高E.harbineseB49的产氢能力,单位体积产氢量从1700mL L-1培养基提高到2400mL L-1培养基,产氢能力提高40.35%.该条件下去除维生素液,E.harbinese B49的产氢能力不受影响.从E.harbinese B49产氢动力学分析可以看出,对数生长期处于12~22h期间.从对数期开始迅速产氢,并且一直持续到稳定前期,产氢速率达到16.8mL/h,生物气中最大氢含量为41%.驯化后的E.harbinese B49利用糖蜜为底物产氢,糖蜜COD为13g L-1时,单位体积最大产氢能力为1576mL L-1.当培养基中额外加入0.5g L-1酵母粉时,可以大大促进E.harbinese B49发酵糖蜜产氢的能力,单位体积氢产量达到1960mL L-1,提高了24.4%,比产氢率达到150.8mL(H2)/g(COD).以牛肉膏、蛋白胨、尿素为氮源时,E.harbineseB49产氢量提高较小.图4表2参16     

螯合铁对厌氧铁氨氧化脱氮效能及微生物群落的影响

为深入了解厌氧铁氨氧化反应微生物群落组成特征,本实验选取螯合铁对厌氧铁氨氧化脱氮效果进行了研究,并分析了微生物群落结构、功能及共现网络关系.厌氧反应器经过77 d运行,腐殖酸铁组、柠檬酸铁组、乙二胺四乙酸铁钠组和氨三乙酸铁组总氮去除率分别为83.32%、43.67%、55.07%和12.65%,腐殖酸铁是厌氧铁氨氧化更有效的电子受体.反应结束后,腐殖酸铁组中的脱氮菌群Comamonadaceae丰度约为17.57%,柠檬酸铁组中铁还原菌群Clostridium丰度为47.70%,乙二胺四乙酸铁钠组中脱氮菌群Thermomonas丰度为20.11%.微生物功能预测结果表明,铁循环、硫循环和氮循环关系密切,铁代谢和硫代谢对于脱氮有重要作用;在腐殖酸铁组中,铁呼吸和氮循环相关功能强度较其它组高.通过共现网络推测出Tessaracoccus是螯合铁厌氧铁氨氧化体系的关键物种.     

利用MFC阳极室暗发酵培养沼泽红假单胞菌

为了克服光合细菌光培养时的光衰减及高能耗等问题,考查了将微生物燃料电池(MFC)作为培养装置黑暗培养光合细菌的可行性。结果表明,MFC有利于菌株W1的优势生长,接种3 d后MFC内光合细菌浓度即可达到715 mg/L,而空白系统中不到308 mg/L。荧光原位杂交分析表明,MFC体系中的杂菌含量小于4%,远低于空白的33%。利用MFC进行光合细菌培养时,最大输出电压和最大输出功率可分别达到487 mV和56 mW/m2。MFC促进光合细菌生长的原因可能在于对体系兼氧环境的维持,在MFC体系中氧化还原电位始终处于200~-300 mV之间,有利于兼氧光合细菌的优势生长。     

活性污泥缺氧转化1-2-7-三氨基-8-羟基-3-6-萘二磺酸简

1-2-7-三氨基-8-羟基-3-6-萘二磺酸（TAHNDS）作为偶氮染料的脱色产物很难被常规的厌氧-好氧染料废水处理工艺所去除。研究了未经驯化的活性污泥对TAHNDS的缺氧转化效果。结果表明，只有在特定的缺氧条件下（ORP在-50~-150 mV之间），TAHNDS才能被活性污泥所降解转化。当浓度在10~80 mg/L范围内，TAHNDS可在72 h内转化93%以上。加入100 mg/L的硝酸盐和0.64 mmol/L的氧化还原介体蒽醌-2-磺酸钠（AQS）可将40 mg/L的TAHNDS的转化时间从84 h缩短到36 h。光谱及HPLC-MS分析表明，TAHNDS在缺氧条件下主要是通过脱氨基和脱磺酸作用生成已知可好氧生物降解的3，5-二氨基-4-羟基萘-2-磺酸。因此，缺氧处理有望作为预处理工艺促进废水中TAHNDS的完全降解。