异养硝化-好氧反硝化在生物脱氮方面的研究进展

异养硝化-好氧反硝化(Heterotrophic Nitrification-Aerobic Denitrification,HN-AD)菌的发现,是对传统硝化反硝化理论的丰富与突破。HN-AD菌不但可以将氨氮转化为氮气等气态产物,而且几乎不会产生NO-2-N/NO-3-N的积累,还可以去除COD,这一优势使其成为生物脱氮领域的研究热点。在介绍HN-AD基本理论及典型HNAD菌代谢机理的基础上,重点综述了近年来分离出的典型HN-AD菌的脱氮特性,分析了HN-AD菌的最佳脱氮参数,同时介绍了HNAD菌在废水处理方面的应用现状,最后对其前景进行了展望。     

新型单级自养脱氮与反硝化除磷耦合工艺

反硝化除磷菌(Denitrifying Polyphosphate Accumulating Organisms,DPAOs)在缺氧段需要硝氮(NO-3-N)作为电子受体进行吸磷,而氨氧化细菌(Ammonia-Oxidizing Bacteria,AOB)和厌氧氨氧化细菌(Anaerobic ammonium oxidation,Anammox)恰好能够产生NO-3-N,基于此原理,将反硝化除磷菌与氨氧化细菌和厌氧氨氧化细菌进行联合培养,建立单级自养脱氮与反硝化除磷耦合工艺。该耦合工艺通过3个阶段的培养,在低碳氮磷比的条件下实现COD(Chemical Oxygen Demand)、氨氮及磷酸盐的同步高效去除(90%)。同时探讨了反硝化除磷细菌在不同碳源的条件下,各个化学指标(如挥发性脂肪酸、聚羟基脂肪酸等)的变化趋势及微生物群落多样性的变化情况。     

一株异养硝化-好氧反硝化菌JY78的筛选及其脱氮特性研究

从水源水库沉积物中筛选出一株高效异养硝化-好氧反硝化细菌JY78,以乙酸钠为碳源,分别以硝酸钠、氯化铵为唯一氮源研究菌株JY78的好氧反硝化、异养硝化特性。结果表明,经过72 h的反硝化过程,JY78对硝氮的去除率达到83.65%,总氮去除率达到58.46%;经过36 h的硝化过程,菌株对氨氮的去除率达到93.53%,总氮去除率达到76.15%。通过形态观察、生理生化分析及16S rRNA测序分析,JY78为不动杆菌Acinetobacter oleivorans。利用响应曲面法研究了p H值、温度、溶解氧和C/N比四因素交互作用对菌株反硝化特性的影响。结果表明,菌株JY78脱氮的最优条件为:C/N比8.0,温度22.57℃,转速37.94 r/min,初始p H值8.15。在此条件下硝氮能够达到最大去除率89.79%。同时,菌株JY78可以耐受低C/N比及低温条件。研究表明,菌株JY78具有突出的异养硝化-好氧反硝化能力,在处理微污染水源水方面具有应用潜力。     

SBR工艺短程硝化反硝化脱氮试验研究

采用SBR工艺处理人工配制的高氨氮生活污水,考察了pH值、温度、DO等因素对亚硝氟积累的影响.试验结果表明,在常温(25℃左右)条件下,经过20天的驯化培养后,氨氮去除率为98％,亚硝酸氮积累率达到90％,在SBR系统内实现了短程反硝化反应.当pH值在8.0～8.5时,氨氮去除率大于80％,亚硝酸氮积累率大于90％;温...     

渗滤液短程硝化反硝化生物脱氮影响因素研究

在适当的条件下,渗滤液也可发生典型的短程硝化反硝化反应;在试验中发现硝化反应并不是在曝气一开始就发生,而是在经过一段时间的吸附降解后才发生,同时实验结果显示发生短程硝化的最佳pH值为8.0～9.0,温度维持在25℃或25℃以上.     

影响短程硝化反硝化的因素

短程硝化反硝化是指将硝化过程控制在亚硝化阶段,随后在缺氧条件下进行反硝化的生物脱氮过程,其关键是如何控制硝化过程中影响HNO2积累的因素,分析影响HNO2积累因素,包括温度、游离氨、pH值、溶解氧、有害物质和泥龄,探讨实现短程硝化反硝化的途径。     

同步硝化与反硝化(SND)好氧颗粒污泥脱氮过程初步研究

研究好氧颗粒污泥的同步硝化反硝化脱氮,寻找消除氮素对水体污染的途径。在反应器中培养了好氧条件下具有同步硝化反硝化功能的颗粒污泥,进行脱氮过程研究。好氧颗粒污泥为无载体结构,直径2～3 mm,其构成松隙,具有厌(兼)氧与好氧微生物生长代谢的环境;反应液中氨氮浓度为201 mg·L-1时,6 h反应周期内氨完全被氧化,出水中检测不到NO2--N,仅残留2 mg·L-1的N03一N,硝化与反硝化两个过程完成了脱氮反应,颗粒污泥中存在硝化细菌和反硝化细菌;改变反应器中进水有机物浓度,发现COD浓度越大,氮去除率越低,硝化细菌在高有机物浓度下反应活性受抑制,自养硝化细菌竞争氧及其他营养物质的能力弱于异养细菌;在好氧条件下(4 mgO2·L-1),进水中不加有机碳源,反应6 h后NH4+-N去除率达75％,反应过程中pH值下降,说明颗粒污泥中硝化细菌为自养型,硝化反应产酸降低反应器中pH值;在厌氧条件下,进水COD和NO3--N浓度分别为227.25 mg·L-1和103.63 mg·L-1,反应结束后,NO3--N去除率为74％,反应过程中pH值呈上升趋势,证明了好氧颗粒污泥中存在厌氧反硝化细菌,且反硝化细菌生长于颗粒污泥内部的厌氧区域,反硝化产碱使反应液pH值上升。     

氢自养反硝化菌降解水中溴酸盐和高氯酸盐的可行性研究

基于序批式摇瓶试验考察了驯化培养出的以H2为电子供体的自养反硝化菌同步还原降解溴酸盐(Br O-3)和高氯酸盐(Cl O-4)的可行性。结果表明,活性反硝化菌利用H2为电子供体可快速降解Br O-3和Cl O-4,Br-和Cl-浓度也随反应时间不断增加,反应过程中Br O-3和Cl O-4的降解速率最高可达1.1 mg/(L·d)和0.73 mg/(L·d),当反应结束时Br O-3和Cl O-4的去除率达到98.2%和96.6%;反硝化菌对NO-3的降解率可达到100%。反硝化菌灭活处理的反应器中通入H2时,Br O-3和Cl O-4去除效率仅为11.9%和8.4%,Br-和Cl-浓度没有发生明显变化。当含活性菌的反应器中通N2时,Br O-3和Cl O-4去除率分别为18%和14%,Br-和Cl-含量少量增加。结果进一步表明,驯化培养的氢自养反硝化菌能够以H2为电子供体将Br O-3和Cl O-4同步还原降解成无毒或低毒的Br-和Cl-。这将对Br O-3和Cl O-4的生物降解技术提供一种新的思路或方法。     

一株石化废水中脱氮产微生物絮凝剂菌株的鉴定与性能

筛选出了一株适用于石化污水处理的异养硝化-好氧反硝化产微生物絮凝剂菌株HAD-2,鉴定其为门多萨假单胞菌(Pseudomonas mendocina),考察了其最佳硝化条件、反硝化性能及在模拟污水中的脱氮能力。菌株为耐热菌,偏碱性(pH=8.5)和高碳氮比(25∶1)时硝化性能最佳。在异养硝化体系中,12 h时菌株对氨氮的去除率达到92.29%,硝酸盐和亚硝酸盐积累少;在反硝化体系中,12 h时菌株对亚硝酸盐和硝酸盐的去除率分别达到86.40%和84.92%;在模拟废水中,48 h时菌株对氨氮、硝态氮和亚硝态氮的降解率分别达到95.25%、65.47%和72.40%。菌株在多种培养基中可产微生物絮凝剂,在葡萄糖培养基中絮凝能力最佳,絮凝率为94%。     

反硝化细菌强化潜流湿地的污水处理厂尾水脱氮试验

为了揭示反硝化菌强化潜流湿地的污水处理厂尾水脱氮效果及机理,以砾石、红砖碎块、钢渣、陶粒、土壤为湿地填料,茭白、梭鱼草、黑麦草、红叶石楠为湿地植物,构建了两套湿地系统,其中一套投加菌剂,另一套作为对照组,使用双总体t检验方法分析了投加反硝化细菌B8(Pseudomonas putida)菌液于水平潜流湿地系统的操作与生物强化湿地脱氮程度之间的相互关系。结果表明,将反硝化菌(B8)菌液连续14 d投加于水平潜流湿地后,在强化潜流湿地运行的58 d内,其NH_4~+-N、NO_2~--N和TN平均去除率分别为65.3%、94.2%和71.5%;而未投菌的潜流湿地的NH_4~+-N、NO_2~--N和TN平均去除率分别为28.2%、74.7%和43.1%,加入菌剂使潜流湿地氮素去除能力大幅提高。双总体t检验方法分析表明,在停止投菌运行的41 d内,接种B8细菌的湿地系统的总氮去除率显著高于未投菌的湿地系统(p0.05);但在停止投菌运行的58 d内,投菌湿地和未投菌湿地脱氮效果的差异不显著(p0.05),因此确定B8强化水平潜流湿地系统的投菌周期为58 d。     

零价铁-反硝化菌在地下水硝酸盐污染修复中的应用

综述了应用零价铁-反硝化菌复合体系去除地下水中硝酸盐氮污染的研究进展.脱氮技术主要包括物理化学法、化学还原法和生物反硝化法,但单独使用任何一种方法都无法得到令人满意的处理效果.以零价铁在水中厌氧腐蚀所释放的氯气供给微生物进行反硝化,可以同时解决这两种技术单独使用时所存在的弊端.在此复合体系中,主要反应包括产氨、析氢和反硝化,降低脱氮产物中的氨氮比例就要减少产氨反应的发生几率.此外,使用纳米铁代替零价铁和反硝化细菌复合,可以大大提高脱氮反应速率.然而,该技术的研究在国内外尚处于起步阶段,在反应机理、产物控制、条件优化等方面都存在不足,还需要深入研究.     

生物慢滤技术用于农村饮水处理的研究

研究了适用于我国农村的小型分散式饮水处理技术--生物慢滤技术.用玉渊潭引水渠的微污染河水模拟研究了滤料粒径、滤料高度等因素对生物慢滤处理效果的影响,以及生物慢滤池对农村水环境中常见的污染物如重金属、有机物、氨氮、浊度、细菌等的去除.实验结果表明:1)在滤料表面形成稳定成熟的生物粘膜所需的时间与滤料粒径有关;2)滤料表面一旦形成稳定成熟的生物粘膜,氨氮、有机物、浊度等的去除率与滤料粒径关系不大;但细菌的去除效果与滤料粒径有很大的关系,滤料粒径越小,对细菌的去除效果越好.3)滤料高度对有机物、氨氮的处理效果有一定的影响,但慢滤池对这些污染物的去除主要发生在50 cm高度内;4)生物慢滤对TOC的去除率为20%～30%,对氨氮的去除率为90%以上,对Cu2 、Cd2 、Fe2 、Zn 2 、Mn2 和Pb2 的去除率分别在97%、95%、95%、88%、70%和60%以上;5)Ⅲ至Ⅴ类微污染水经生物慢滤处理后,不经消毒即可达到生活饮用水的卫生标准.     

河南省主要城市水源水中微量有毒有害有机污染特性研究

为探查和研究与公众生命健康关系密切的水源水有机污染现状,运用GC/MS等多种有机分析技术对河南省主要城市的23个水源水中的有机物进行分析研究.结果表明,共检出740种有机物,初步筛选出261种有毒污染物;多环芳烃类和酞酸酯的污染非常突出;各点位检出物浓度较低,VOC主要检出物为苯系物,浓度范围为0.01～2.0μg/L.SVOC浓度均小于1.0μg/L,60.5%SVOC的浓度均小于0.1μg/L.绝大部分化合物远低于国标;但检出种类多,20个地表水检出物均超过100余种.各点均受到不同程度的有机污染,而地下水污染相对较轻.     

循环活性污泥法处理生活污水的脱氮性能实验研究

本以城市生活污水为处理对象，通过在主反应器前设置缺氧选择器，同时改变运行周期和进水-曝气方式，研究CAST工艺的生物降解过程及脱氮机理，并考察该工艺去除有机碳和脱氮的性能。结果表明，CAST生物脱氮工艺中最佳周期为4h。其出水CODCr质量浓度为61.80mg／L，去除率为84．52％；出水TN质量浓度平均为25．17mg／L，去除率为54．56％。非限制性曝气没有太大优势。建议采用限制性曝气与非连续性进水方式，以节约能耗和提高脱氮效果。     

煤层注水过程分析和煤体润湿机理研究

分析了煤层注水过程中水在煤体中的运动动力和过程,用界面化学理论分析了煤体表面的润湿过程,得出了煤体能够自行润湿的条件,即润湿过程的润湿功必须为正,同时得出了各种润湿过程的判断依据.根据上述理论分析,阐明了煤层注水降尘的润湿机理,为煤层注水提供理论基础.     

电除尘器对烧结灰除尘性能影响的试验研究

在电场断面面积为0.3 m 2(600m× 500 m)的电除尘器(ESP)实验系统上,采用正交试验法,确定电晕线型式、含尘浓度、电压值和风量(电场风速)4个试验因子,总除尘效率为指标值,进行电除尘器对烧结灰除尘性能的试验研究.研究结果表明,当气流含尘浓度从15g/m3提高到25g/m3时,ESP的总除尘效率η从96.87%降至87.55%;当电源电压值由85 kV增至96 kV后,ESP的总除尘效率从98.16%降至87.55%;当ESP的电场风速由0.62 m/s增至0.79 m/s,总除尘效率由96.87%降至92.46%;星型线ESP的除尘效率相对较低;尖端放电可改善ESP用于高比电阻粉尘时的操作性能,芒刺线、锯齿线ESP的除尘效率分别高达99.46%和99.55%.