海水微生物菌群去除铵氮和亚硝酸氮研究

研究了筛选的自养和异养微生物菌群的脱氮效果后发现，异养微生物无论是生长还是对NH4^ -N及NO2-N的去除都明显好于自养微生物。通过研究，培养出了具备很强脱氮能力包含自养和异养菌的混合微生物，在细胞干重浓度为0．48g／L的情况下，在实验3h和5h后，可将初始浓度106mg／L的NH4^ -N和初始浓度49．9mg／L的NO2^--N全部去除。     

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。     

异养硝化及其在污水脱氮中的作用

通过与传统自养硝化作用的比较，异养硝化作用不仅是客观存在的过程，而且某些特殊的异养菌，可以同步进行异养硝化和好氧反硝化，对于污水脱氮具有重要的理论意义和应用价值。     

固定化微生物脱氮技术

在废水生物脱氮中，利用载体固定，形成颗粒污泥等固定化微生物技术可在增加生物脱氮速度，节省碳源，减少后曝气等方面提供有效的方法，并实现单级生物脱氮。     

氢自养脱氮法去除污染地下水中硝酸盐氮的模拟研究

针对硝酸盐氮污染地下水,利用含水层介质培养驯化氢自养脱氮菌,借助静态实验,开展氢自养脱氮的室内研究,考察了初始NO3--N浓度、C/N、P/N、溶解氧（DO）和腐殖酸（HA）对脱氮能力的影响。结果表明,当初始NO3--N浓度为11 mg·L-1时,反应7 d后去除率为97.0%;当初始值分别为22和44 mg·L-1时,13 d后去除率为97.9%和60.7%。在C/N ≤ 2：1时,生成的NO2--N峰值达3.45 mg·L-1。当C/N=15：1~20：1时,去除率增加至97.1%~97.8%,NO2--N为0.12~0.35 mg·L-1。当P/N由0.03：1增加至0.29：1时,去除率由76.5%上升至98.1%。当DO≤1.98 mg·L-1时,去除率为93.7%~96.8%;当DO≥3.87 mg·L-1时,去除率降低至84.1%~88.5%。当HA由0.05 mg·L-1增加至38.75 mg·L-1时,去除率为96.8%~98.1%,同时与初始HA相比残留HA呈降低趋势。初始NO3--N浓度、C/N、P/N和DO显著影响氢自养脱氮性能。HA抑制自养脱氮性能,且HA存在时部分NO3--N被异养脱氮去除。     

贫营养好氧反硝化菌群的筛选及源水脱氮特性

为了对低浓度氮污染的水体进行净化,通过对微污染水库沉积物进行富集驯化培养,得到好氧反硝化脱氮混合菌。对混合菌进行传代培养得到 10#为效果最好的混合菌。将10#混合菌投加到微污染水库源水中进行投菌实验。实验结果表明:投菌系统的硝氮从初始的(0.38±0.03)mg/L降到(0.07±0.03)mg/L,硝氮的去除率达到(82.30±2.63)%,而空白对照系统的硝氮从初始的(0.34±0.00)mg/L到30 d实验结束变为(0.69±0.01)mg/L;复合菌投菌系统并没有出现亚硝氮的积累;投菌系统总氮从初始的(1.00±0.04)mg/L,到30 d实验结束时总氮下降到(0.52±0.03)mg/L,去除率达到(48.24±2.82)%,但是空白对照系统的总氮从初始的(1.13±0.06)mg/L到30 d结束时为(1.17±0.03)mg/L,基本保持稳定;复合菌系统的好氧反硝化菌菌落数高于空白系统1~2两个数量级。脱氮效果表明,应用复合好氧反硝化菌对于源水脱氮有很好的应用潜力。     

固定化微生物脱氮技术

在废水生物脱氮中 ,利用载体固定、形成颗粒污泥等固定化微生物技术可在增加生物脱氮速度、节省碳源、减少后曝气等方面提供有效的方法 ,并实现单级生物脱氮     

分子生态技术对厌氧脱氮除磷微生物优势菌群的鉴定

应用分子生态克隆技术,直接对A/O反应器所驯化培养的厌氧脱氮除磷微生物样品进行主要功能菌群的分子生态学鉴定。通过克隆文库的序列分析,发现驯化培养后厌氧污泥样品中的优势菌群主要是Azospirillum和Selenomonas两个属。这一结果表明,厌氧反应器中的某些红螺菌科和氨基酸球菌科的微生物,可能是在厌氧条件下对氮磷同时降解起关键作用的功能菌群。     

固定化藻菌去除海水冲厕污水中氮磷的实验研究

采用海藻酸钠凝胶包埋固定小球藻和活性污泥,对冲厕海水污水（模拟）中的氮磷污染物进行去除实验。结果表明,在藻菌比为2：1,固定化藻菌对氮磷的去除率分别达到95．5％和92．2％。在N／P为10时,固定化藻菌对冲厕海水污水中氮磷的去除效果最好。25～30℃时固定化藻菌对氨氮和磷的去除率最好,温度过高时藻和细菌细胞的活性受到抑制。固定化藻菌体系处理冲厕海水污水的较佳pH范围在6．5～8．5之间。     

含盐量与负荷对好氧颗粒中自养与异养菌的影响

研究了含盐量分别为2.5％和5％,有机负荷分别为8 kg COD/(m³·d) 和16 kg COD/(m³·d)条件下好氧颗粒污泥中自养菌和异养菌的成长情况,研究结果如下：(1)系统在高COD负荷条件下抗盐度的冲击能力要强于低负荷条件;(2)从4个反应器对COD的去除效果来看,含盐量对异养菌的影响要低于硝化自养菌;(3)在低负荷情况下,硝化自养菌为优势菌种,在一个周期内产生的NO^-₃-N要高于高负荷,而在高负荷情况下,异养菌为优势菌种。     

短程硝化过程2种亚硝酸盐氧化菌抑制策略探讨

为维持短程硝化稳定,保证亚硝酸盐高效积累,需要对污水处理系统亚硝酸盐氧化菌(NOB)的性质进行深入了解。分别对Nitrospira以及Nitrobacter的动力学参数,以及在活性污泥系统、生物膜系统、颗粒污泥系统中2菌属特性进行比较。经分析后认为,Nitrospira相对于Nitrobacter比增长速率较低,对O2,NO2-底物亲和性较好,适宜生长于低浓度环境中,是A2/O、短程硝化-厌氧氨氧化工艺中的主要NOB菌属;Nitrobacter则适宜在高浓度环境中生长。在颗粒污泥系统中,NOB主要处于污泥内部,由于缺乏O2,NO2-更容易被淘汰出反应器。通过对比短程硝化主要控制参数,认为NOB的抑制策略包括：在活性污泥系统中维持合理的污泥龄(SRT)以及游离氨(FA)浓度;在生物膜系统中对溶解氧(DO)以及水力停留时间(HRT)进行联合控制;在颗粒污泥系统中维持适量剩余NH4+-N,并淘洗出掺杂其中的絮状污泥。此外,利用“饱食饥饿”效应间歇曝气并维持较低的曝停比同样有利于阻止亚硝酸盐被NOB进一步氧化,保证短程硝化稳定运行。     

好氧与厌氧氨氧化复合颗粒污泥完全自营养脱氮影响因素

采用间歇实验,考察了初始NH⁺₄-N浓度、DO浓度和pH对颗粒污泥完全自营养脱氮的特性的影响。研究表明,在完全自营养脱氮系统中,当DO为0.6～0.8 mg/L,pH控制在7.5～7.8时,好氧氨氧化和厌氧氨氧化速率在一定范围内随NH⁺₄-N浓度（30～150 mg/L）的增加而增加,较高的氨氮浓度能提高自营养脱氮反应速率。较高的DO有利于提高亚硝酸盐氧化速率,但会导致亚硝酸盐的积累;DO浓度过低时,好氧氨氧化过程受到抑制。NH⁺₄浓度为36 mg/L,DO控制在0.6～0.8 mg/L的条件下,当pH值为7.8时,完全自营养脱氮的效果最佳,总氮去除速率达最大值为23.976 mg/(g MLSS·d)。     

饮用水除氨氮功能菌株的筛选及降解特性

从松花江原水中筛选出2株异养菌YX1和YX2,经生理生化及16S rDNA序列鉴定,YX1为微杆菌属(Microbacterium sp.),YX2为不动杆菌属(Acinetobacter sp.)。5℃菌株YX1的世代时间为3.03 h,菌株YX2的世代时间为3.87h。应用生物增强活性炭技术研究了异养菌株YX1和YX2对氨氮的降解特征,结果表明,菌株经过3~4 d的适应期后,在低温5℃对氨氮具有较强的降解能力,且环境条件影响菌株对氨氮的降解效果。菌株YX1和YX2在高溶解氧浓度下氨氮降解效果好,属于好氧细菌,降解氨氮的最适合温度为12~15℃,属于耐冷型中温菌,最适宜的pH为弱碱性(7.5~8.0),以乙酸盐为碳源时对氨氮降解能力最强,其次为葡萄糖柠檬酸三钠碳酸钙甘油,以上结果可为低温水源水中氨氮的去除提供新的技术方法和理论依据。     

基于SBBR的单级自养脱氮快速启动

以普通活性污泥为接种污泥,采用人工配制无机氨氮废水进行单级自养脱氮工艺快速启动研究。启动过程经历了污泥适应期、部分短程硝化选择期以及单级自养脱氮实现期3个阶段。经过29 d的培养驯化,通过控制游离氨的方法实现了部分短程硝化。当出水中亚硝酸盐积累率达到60%左右时,立即将序批式生物膜反应器(SBBR)由连续曝气改为间歇曝气,间歇曝气使得厌氧氨氧化菌(AAOB)的富集与亚硝酸氧化菌(NOB)的淘汰同时进行,并且避免了高浓度亚硝酸盐对AAOB的抑制作用,从而实现了单级自养脱氮的快速启动。实验仅用50 d成功启动了SBBR单级自养脱氮工艺,总氮容积去除负荷达到0.173 kg N/(m3·d),氨氮的平均去除率达到98.68%,总氮的平均去除率达到80.87%。成功启动之后,反应器内只有少量的悬浮污泥,大部分的污泥都附着在填料上,污泥颜色呈褐色,而反应器内壁及出水管上附着的污泥呈浅砖红色,表明反应器内富集了大量的AAOB。     

MBBR一体式耦合短程硝化-厌氧氨氧化处理污泥水

采用移动床生物膜反应器(MBBR)处理已回收磷后的实际污泥水,在进水平均氨氮浓度为167.51 mg·L⁻¹、HRT为22.24 h、DO为0.5 mg·L⁻¹和温度为24~26 ℃的条件下实现了一体式短程硝化-厌氧氨氧化过程的耦合,对氨氮和总无机氮的最大去除率可达96%和79.7%。但是,一体式反应器受DO浓度影响较大,维持稳定的DO浓度对于系统的氮去除非常重要。荧光原位杂交(FISH)及高通量测序结果表明,MBBR的生物膜及活性污泥中Nitrosomonas菌分别占总菌数的10.46%和21.46%,厌氧氨氧化菌的优势菌种Candidatus Kuenenia在生物膜和活性污泥中分别占总菌数的4.13%和0.71%。因此,MBBR中活性污泥主要完成亚硝化,生物膜主要完成厌氧氨氧化,常温条件下,两者在一个反应体系中共同完成了对污泥水中氮的高效自养脱除。以上结果表明了一体式反应器处理实际污泥水的可行性,可为该工艺在实际工程中的应用提供参考。     

固定化硝化细菌去除生活污水中的氨氮

以聚乙烯醇-海藻酸钠作为包埋载体固定硝化细菌,制备固定小球,对生活污水中的氨氮去除效果进行研究。采用平行实验考察了载体不同包菌量、载体与污水量比、活化时间、温度、DO以及载体循环次数对氨氮去除率的影响。结果表明,用包埋载体处理污水的氨氮和COD去除率明显高于传统活性污泥,且得出最佳反应条件：包埋载体的最佳活化时间为20 h,最适温度为25℃,最佳DO为3~4 mg/L。投加包埋载体比传统活性污泥法对氨氮去除效果和COD去除能力具有强化作用,投加20%的包埋载体时,反应器出水氨氮去除率提高了20%,菌体与载体比值小于1：2.5时氨氮去除率超过90.12%,固定化包埋载体去除氨氮过程比较符合一级动力学模型。     

全自养生物脱氮新工艺研究进展

目前,国际研究较热的自养亚硝化、自养反硝化和全自养脱氮新工艺,有节省外加碳源和能耗低的特点,尤其适合于低碳氮比(C/N)类氨氮废水的处理.介绍了这些工艺的原理和特点,并展望了它们的研究发展方向和应用前景.     

全自养生物脱氮新工艺研究进展

目前，国际研究较热的自养亚硝化、自养反硝化和全自养脱氮新工艺，有节省外加碳源和能耗低的特点，尤其适合于低碳氮比（C／N）类氨氮废水的处理。介绍了这些工艺的原理和特点，并展望了它们的研究发展方向和应用前景。     

天然沸石对海水中氨氮的吸附特性

以天然沸石为吸附剂进行吸附海水中氨氮实验研究,考察了沸石粒径、反应液pH值和盐度对吸附效果的影响,对吸附动力学和热力学特性进行了探讨。实验结果表明,天然沸石粒径越小,越有利于其对海水中氨氮的吸附,反应液pH值对氨氮吸附影响较小,但在碱性条件下NH4+能够与海水中的Mg2+、PO43-反应生成MgNH4PO4·6H2O沉淀,导致反应液氨氮平衡浓度降低。随着海水盐度梯度增加,天然沸石对氨氮的吸附量呈显著下降趋势。天然沸石对海水中氨氮的吸附是快速吸附、缓慢平衡的过程,吸附过程较好地满足准二级动力学模型。吸附等温线更好地符合Langmuir等温吸附方程,通过热力学计算发现,△G0为负值,而△H0和△S0均为正值,说明天然沸石对海水中氨氮的吸附是吸热易发过程。