污水处理中的污泥减量新技术

污水好氧处理会产生大量污泥，剩余污泥的处理成本高昂，减少污泥产量势在必行。文章介绍了代谢解偶联、增加维持能量消耗、隐性生长、微型动物捕食、高溶解氧工艺和膜生物反应器等污泥减量技术，比较了各种技术的优缺点，指出了不同技术结合将成为污泥减量技术的发展方向。     

碱水解法提取剩余污泥蛋白质的条件优化

为充分提取污水污泥中的细胞蛋白,实现污泥的增值利用,以青岛市李村河污水处理厂剩余污泥为材料,采用碱水解法提取剩余污泥中的蛋白质。正交试验结果表明:水解温度和反应体系pH对蛋白质提取率的影响较大;获得的提取污泥蛋白的最优工艺条件是水解温度为70℃,水解时间为5 h,反应体系pH为12.5,固液比(样品质量g/加水体积mL)为1:4。在上述条件下,剩余污泥蛋白质提取率可达54.49%,水解后的剩余残渣经干燥后测定可知,其质量相对于原污泥样品(干重)质量削减率达到22.95%。     

污泥臭氧化减量技术的影响因子

采用臭氧作为剩余污泥的细胞裂解剂,并与生物接触氧化工艺相结合进行污泥减量的实验研究,臭氧化后的污泥上清液回流入曝气池与污水合并处理。结果表明:在臭氧投量为0.05kgO3/kgMLSS,臭氧化污泥量为进水量的5%条件下,生物接触氧化系统对SCOD和NH4-N的平均去除率分别为87.06%和84.80%,出水水质同对比实验相当;同时获得了0.054(gMLSS/去除1gSCOD)的剩余污泥产率,与对比实验相比降低了78.4%。     

异养硝化微生物菌剂及其好氧颗粒污泥的脱氮试验

在3个相同的反应器(No.1、No.2、No.3)中,向活性污泥中投加异养硝化微生物菌剂,以批次试验和SBR试验的方式,研究了异养硝化微牛物菌剂对模拟废水的处理效果.结果表明,该菌剂可以大幅度提高活性污泥对氨氮和COD的去除率.批次运行试验中,反应器No.1运行3 d,氨氮去除率大于98.11%,COD去除率大于99%.该投加菌剂的活性污泥每克干污泥的脱氮能力为15.77 mg d-1.以SBR方式运行16 d的试验中,可能是由于功能菌株的流失导致3个反应器的脱氮效果有逐步降低的趋势.采用该异养硝化脱氮微生物菌剂培育出的异养硝化好氧颗粒污泥对模拟废水进行了脱氮试验.在较低运行温度(11～13℃)下以SBR方式运行10 d,反应器处理效果稳定,氨氮去除率70.75%～76.42%,COD去除率在90%以上.该异养硝化好氧颗粒污泥每克干颗粒的脱氮能力为372.00 mg d-1.以上试验都没有发现硝酸氮和亚硝酸氮的积累.图5表1参19     

臭氧污泥减量过程中混合液各参数的变化

实验用污泥的初始浓度(MLSS)分别限定为4g/L、7g/L和11g/L,用以探讨不同浓度下臭氧氧化过程中COD、N和P浓度的变化。结果表明:臭氧氧化过程中,MLSS和MLVSS基本呈线性下降;臭氧对污泥细胞的溶解可以引起混合液中COD、N和P浓度的升高,升高速率受污泥浓度和臭氧浓度影响较大;TKN和硝态氮是N的主要存在形式,TKN和TN随时间均呈先增加后趋缓的变化规律;臭氧对氨氮和亚硝酸盐氮有较强的氧化能力,二者浓度均呈先增大后减小的规律;而硝酸盐氮呈一直增加趋势;臭氧对COD的氧化也很明显,表现为COD的增加速率随氧化时间的增加而不断降低;总磷的浓度基本呈线性增加,单位质量污泥的总磷释放量差异不大;臭氧对MLSS的彻底减量会引起臭氧溶胞利用率的降低,因此应该合理控制臭氧化反应的时间。     

秸秆污泥堆肥产纤维素酶细菌的筛选及产酶条件优化

从添加秸秆进行堆肥处理的污泥中采集样品,通过富集培养和刚果红平板染色法筛选分离出具有纤维素降解能力的细菌,再通过酶活力测定从中分离筛选出1株相对高活性的产纤维素酶细菌CI;通过基于16S rRNA基因序列的系统发育分析,初步确定该菌株为Devosia sp..利用单因素试验对目的菌株C1进行产纤维素酶发酵条件优化,结果表明菌株C1产纤维素酶的最佳发酵时间、培养温度、摇床转速以及最适初始pH值分别为60 h、30℃、130 r·min^-1和7.2～7.5,且在该条件下其滤纸酶（FPase）和羧甲基纤维素酶（CMCase）活力分别达23.10和54.97 U·mL^-1.     

餐厨垃圾与污泥联合两步厌氧发酵产酸阶段条件优化试验

以污水处理厂活性污泥为接种物,以餐厨垃圾为发酵底物进行两步厌氧发酵产气试验,考察了产酸阶段初始pH值、温度及发酵物的预处理方法对两步发酵产气的影响.结果表明,产酸阶段的初始pH值以5.0最佳,气体的累计产气量最大,为13.69 mL·g-1TVS,产酸阶段的温度以65℃最佳,产气的累计产气量最大,为74.35 mL·g...     

菌剂对堆肥的作用及其应用

好氧高温堆肥是一种受微生物控制的有机物降解和转化的过程。在堆肥过程的不同阶段对有机物降解起关键作用的微生物种群不同。接种菌剂可以使堆肥物料快速达到高温、控制堆肥过程中臭气的产生，缩短堆肥腐熟进程；可以有效杀灭病原体和降解有机污染物，提高堆肥质量。堆肥产品含有生物活性的微生物，作物增产效果显著。文章总结了接种菌剂在堆肥过程中的作用和应用效果，提出接种菌剂的研究首先应利用传统微生物研究法和先进的分子生态学技术摸清堆肥过程中微生物活动规律，逐步筛选出所需功能性菌群，在堆肥应用时要确定菌剂的最佳接种时间和接种量。     

乳酸合成丁酸的工艺构建及其条件优化

为构建一套乳酸合成丁酸的工艺,在开放体系中,驯化培养丁酸合成混合菌,并对发酵工艺条件进行系统研究和优化.首先通过单因素试验设计确定各因素的最佳水平范围.结果表明,p H值控制在5.5-7.5之间,乳酸浓度控制在20-40 g/L之间,外加乙酸浓度控制在1.5-3.5 g/L之间可以得到丁酸的最大产率.在此基础上,进一步对p H值、乳酸浓度和外加乙酸浓度进行三因素三水平的Box-Behnken试验设计及响应面法分析,以丁酸产率作为响应值,探究影响丁酸产率的各因素之间相互作用.通过方差分析显著性及求解回归方程得到最优发酵工艺条件:在p H值为6.72,乳酸浓度为27.83 g/L,外加乙酸浓度为2.79 g/L时,丁酸最高产率理论可达2.47 g L~(-1) d~(-1).验证试验得到的结果是丁酸产率为2.43g L~(-1) d~(-1),与预测值接近,较优化前产率提高了47.27%.此外,利用高通量测序技术(Miseq)对微生物群落结构进行分析,发现混合微生物中占优势的菌群是Clostridium sensustricto、Lactobacillus与Clostridium IV,其丰度分别为69.35%、15.41%与10.05%.利用本发酵新工艺能够得到相对稳定的丁酸产率,因此在工业中具有广阔的应用前景.     

基于碳源回用目标的剩余污泥水解酸化产物调控研究

剩余污泥水解酸化产生的挥发性脂肪酸(VFAs)等有机物可作为补充碳源回用于低C/N比城市污水脱氮除磷系统中。然而,在污泥水解酸化过程中由于甲烷菌等微生物的作用而难以实现水解酸化产物的有效积累。同时,含有高浓度氮磷的污泥水解酸化液直接回用将进一步增加污水处理的氮磷负荷。本研究基于碳源回用目标,在热碱预处理的基础上,采用添加二溴乙烷磺酸钠(BES,2-Bromoethanesulfonic acid sodium)和Ca O2的方式对城市污水厂剩余污泥水解酸化过程的主要产物即溶解性有机物(SCOD)、VFAs及氮磷的溶出进行优化调控,旨在得到含有高浓度有机物、低浓度氮磷的污泥水解酸化液以回用于低C/N比城市污水脱氮除磷系统,提高出水水质,为剩余污泥的资源化利用提供理论依据。结果表明,污泥经Na OH预处理后,添加BES可有效提高水解酸化过程SCOD、VFAs的积累,其最高质量浓度分别达到6 169.8 mg·L~(-1)及1 335.0 mg·L~(-1),较对照组分别提高66.7%、192.5%,其中,VFAs中乙酸的质量分数达到66.0%。添加CaO_2的实验组酸化液中,NH4_+~-N和PO_4~3--P的溶出量显著降低,分别降至200.7 mg·L~(-1)、9.6 mg·L~(-1),较对照组分别减少了59.6%、65.7%。同时添加BES和CaO_2的组合体系在实现污泥水解酸化过程SCOD、VFAs累积的同时有效降低了氨氮和正磷酸盐的溶出,所获取的剩余污泥水解酸化产物可作为低C/N比城市污水脱氮除磷提标升级的优质碳源,实现了剩余污泥的资源化回用。     

热水解高含固污泥的有机物分布及厌氧消化特性

以热水解后高含固污泥及其脱水后固、液分离产物为对象进行厌氧消化试验,通过生物化学甲烷势(BMP)及脱水性能测定,研究其产气量、有机物分布、污泥脱水性能及生物质能转化特性,评估高含固污泥热水解-脱水-脱水液厌氧消化工艺的可行性.结果表明,经热水解预处理的高含固污泥进行厌氧消化后,其毛细吸收时间(CST)及脱水泥饼含水率由247.5±0.9 s和71.1%±1.3%上升至568.0±1.6 s和80.7%±1.0%,即厌氧消化会导致热水解后污泥脱水性能下降.污泥中74.0%的有机物在水热预处理之后被转移至液相,是厌氧消化所产沼气的主要来源.物质能量衡算结果表明,高含固污泥采用热水解-脱水-脱水液厌氧消化工艺可以有效地将消化装置容积大大减少;沼气燃烧所产能量实现该工艺能量自给自足.     

乙草胺和丁草胺的水解及其动力学

本文研究了乙草胺和丁草肢在恒温２５℃,ｐＨ值为４,７,１０蒸馏水和河水中的水解动力学．酰胺类除草剂的水解反应属于一级反应．结果显示乙草胺和丁草胺在蒸馏水和河水中的水解速度差不多,在ｐＨ ４水溶液中的水解速度较在ｐＨ７和１０的速度快,Ｈ＋有催化水解的作用．乙草胺在ｐＨ４,７,１０的速率常数分别为５×ｌ０－４ｄ－１,３×１０－４ｄ－１,３×１０－４ｄ－１．半衰期分别为１３８６ｄ,２３ｌ０ｄ,２３１０ｄ．丁草胺在ｐＨ４,７,１０的速率常数分别为 ｌ．１× １０－３ｄ－１,６ × １０－４ｄ－１,６ × １０－４ｄ－１．半衰期分别为 ６３０ｄ,１１５５ｄ,１１５５ｄ．     

污泥用作农肥处置及其环境影响

本文概述国内外污泥用作农肥处置的现状,全面分析了农田施用污泥产生的重金属积累,水处理凝聚剂及有害有机物的影响,过剩氮、磷的二次污染,恶臭及病原菌等问题,并提出相应的防治对策。加强管理,恰当处置,农田施用污泥是实现污泥资源化,解决污泥出路的好办法。     

固定CO2氢细菌的筛选及其培养条件优化

从土壤中分离筛选到一株高效固定CO2 的氢氧化细菌—专性化能自养菌BHA 15 ,在最佳培养条件下(培养基 ρ/gL-1:NH4 Cl 4.0 ,Na2 HPO4 ·12H2 O 0 .75 ,KH2 PO4 0 .5 ,MgSO4 ·7H2 O 0 .3;V(H2 )∶V(O2 )∶V(CO2 ) =3 .5∶1∶1;pH =7;最适生长温度θ =30℃ ) ,密闭摇瓶中恒温 (30℃ )培养 40h后 ,菌体浓度 ρ(DW)达 1.6mg/mL ,菌体蛋白含量 71.8% .图 7表 2参 12     

一株油脂降解菌的筛选及其降解条件优化

为实现生活污水中油脂的生物降解和有效处理,从某生活污水处理厂的剩余污泥中分离出一株油脂降解菌用于油脂生物降解的研究。对该菌进行生理生化特性鉴定、16Sr DNA测序分析和系统发育树构建,结果显示该菌株与铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)具有很高的同源性。按6%(V/V)的接种量将该菌接种到以菜籽油(质量浓度为3 g·L~(-1))为唯一碳源的培养基中,在30℃,150 r·min~(-1)的恒温振荡培养箱中进行培养,采用紫外分光光度法每隔12 h测定油脂浓度,对其降解特性进行初步研究并发现该菌在72h内对油脂的降解率为55.37%。从接种量、pH、温度、NaCl质量浓度4个方面进行单因素培养条件优化实验,得到当接种量为12%(V/V)、pH为8、温度为30℃、NaCl质量浓度为2.5 g·L~(-1)时该菌对油脂的降解率分别为59.42%、61.28%、55.33%、64.14%。另外发现当接种量在2%—14%(V/V)、pH在4.0—9.0、温度在15—40℃、NaCl质量浓度在0—15g·L~(-1)时,该菌对油脂仍有降解效果,说明该菌株对外界环境具有一定的适应能力。将该菌应用于处理实际污水中的有机物,发现在优化条件下该菌对实际污水中的油脂和CODCr的降解率分别为40.50%和45.83%。结果表明在实验过程中该菌对油脂和实际污水中的有机物都具有一定的降解效果,可以为下一阶段的实际应用奠定基础,并为生物处理含油污废水提供更多的菌种选择。     

VA菌根菌剂的生产及其接种潜力的测定

VA菌很是由球囊霉目的结合菌与植物根组织形成的一类共生联合体，在农林业生产中具有巨大的应用前景．众多研究表明，VA菌根真菌是一种亟待开发利用的微生物资源．本文详细介绍了VA菌根真菌的繁殖方法，探讨了VA菌根菌剂的生产途径；文中还讨论了测定菌剂接种潜力的评价方法，重点介绍了最或然数测定法．     

景观水质净化菌剂的筛选、复配及净化效果优化

采用微生物技术解决城市景观水体自我净化能力差和富营养化严重问题是生物技术重要方法之一,本实验从安徽农业大学小池塘底泥中选育出具有超强水质净化能力的3株菌株,并标记为p1、XLX1和XLY1,通过形态、生理生化试验和基因序列比对分析,分别鉴定为沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris),解糖假苍白杆菌(Pseudochrobactrum saccharolyticum)和热带产朊假丝酵母(Candida tropicalis),并将其与本实验室已获得乳酸菌,施氏假单胞杆菌和枯草芽孢杆菌进行复配和净化效果优化的研究.结果表明,6株菌株之间无拮抗性,其最佳复配比例为p1∶HJ132∶XLY1∶XLX1∶HJ025∶HJ136=1.5∶0.5∶1∶1.5∶0.5∶1,复配后的水质净化菌剂在30℃,初始pH值为6.5,接种量为9%,培养时间为72 h,氮源为酵母膏+NH_4Cl,碳源为淀粉时净化效果最好,氨氮和COD的去除率分别达到了97.3%和77.7%.     

活性炭辅助微波热解污泥反应条件的试验研究

针对微波不能直接实现原污水污泥高温热解的问题,采用活性炭作为微波能吸收物质辅助污泥热解。对影响污泥热解效能的3个主要因素：污泥样品量、活性炭掺杂量和微波辐射功率,各做了3个水平的考察,得到了试验条件下的最优方案：污泥样品量30g、活性炭掺杂量6g、微波辐射功率1200W。结果表明：在最优试验方案下,污泥能在7min内升至920℃的高温,实现污泥快速、高效热解。通过分析3个因素对污泥热解效能的影响,进一步对最优试验方案下的固体产物吸收微波的性能及用其作为掺杂物辅助微波热解污水污泥的可行性进行了研究,结果表明：固体残渣吸收微波性能良好,可以代替活性炭作为更经济、高效的污泥微波热解辅助材料。