活性污泥中高效除臭菌株的驯化和筛选

以复合生物滤池作为生物除臭反应器,活性污泥作为菌源,进行氧化S^2-和NH⁺₄的活性驯化,2周后驯化成功,去除率达80%以上。通过平板划线分离,共分离出5株菌,其中细菌、酵母菌平板上各2株,霉菌平板上1株。将分离出的5株菌分别接种至含S^2-、含NO^-₂和含NH⁺₄的3类液体培养基中进行摇床培养2周,通过对菌株氧化能力的实验研究,筛选出2株净化H₂S的高效菌株,2株净化NH₃的高效菌株,能利用恶臭气体作为基质,具有潜在的应用价值。     

不同基质共代谢降解2,4,6-三硝基苯酚的研究

以葡萄糖、可溶性淀粉、乙酸钠和苯酚作为共基质,通过35℃恒温生化培养箱缺氧驯化污泥,间歇恒温振荡试验研究了在不同共代谢基质条件下,2,4,6-三硝基苯酚（TNP）的缺氧降解性能。结果表明,经过驯化的微生物加入葡萄糖和苯酚作为碳源,在TNP∶苯酚∶葡萄糖为10∶3∶100的比例下,TNP生物降解率可以从不加碳源时的31.2%提高到86.6%;不同共基质条件下TNP的降解均符合一级反应动力学方程,反应速率常数大小依次是K_苯酚＜K_葡萄糖＜K_{葡萄糖+苯酚},其中葡萄糖和苯酚同时作为共基质时TNP降解速率常数最大为0.019 h^-1。     

盐度变化对SBR中硝化作用的动态影响研究

针对含氨氮废水,研究了逐步提高盐度（以氯离子浓度计）驯化活性污泥过程、淡水活性污泥受到一定盐度冲击过程以及经过30 000 mg Cl/L驯化后的活性污泥在盐度波动时对SBR反应器中亚硝化和硝酸化过程的影响。研究结果表明:在逐步提高盐度驯化的过程中,NH⁺₄-N的降解速率在盐度提高为15 000 mg Cl/L时先降低后升高,当盐度为25 000 mg Cl/L时,反应周期末有大量的NO^-₂-N累积,当盐度高达30 000 mg Cl/L时, NH⁺₄N的降解速率仍然维持在一定水平,这说明硝酸化过程比亚硝化过程更容易受到高盐度的抑制。而在冲击实验中,当淡水活性污泥受到20 000 mg Cl/L盐度冲击时,即使经过长时间的驯化后亚硝化过程仍然受到较大的抑制,且反应周期末有大量NO^-₂-N累积,当受到30 000 mg Cl/L盐度冲击时硝化作用几乎完全被抑制。经过30 000 mg Cl/L驯化后的活性污泥的硝化作用对盐度波动具有较强的适应性。     

曝气充氧和人工造流技术修复河道污染水体

基于模拟河道反应器,考察了曝气充氧及人工造流技术对污染水体的修复效果。结果表明,河道本身具有一定的自净能力,自然运行条件下对COD、TP、NH₃-N和TN的去除率分别为7.44%、4.88%、5.70%和10.60%。通过对模拟河道进行曝气充氧,最佳气水比条件下对COD、TP、NH₃-N和TN的去除率分别为15.33%、10.45%、6.78%和21.18%。在曝气基础上通过设置人工阻流板,对COD、TP、NH₃-N和TN的去除率分别为26.82%、16.07%、9.51%和23.80%。结果初步显示,通过曝气充氧和人工造流技术的集成应用研究,对污染水体具有明显有效的修复作用。     

O3/H2O2降解阿特拉津影响因素研究

采用O3/H2O2氧化去除水中内分泌干扰物阿特拉津,考察了反应条件及水质对去除的影响,并对反应机制进行了初步探讨。阿特拉津初始浓度2 mg/L,投量为7.5 mg/L的O₃单独氧化去除率为27.2%;相同O₃投量下,控制H₂O₂/O₃摩尔比为0.75,5 min阿特拉津的去除率最高可达96.5%;pH 值为7.5～8.5,温度在25～40℃的范围内,都维持了较高的去除率,表明H₂O₂/O₃体系对阿特拉津的去除效果良好,降解速度快,反应条件温和。0.5 mg/L的腐殖酸,对阿特拉津的去除影响不大,腐殖酸浓度为1、2和5 mg/L时,平均去除率分别为63.4%、50.7%和30.2%;碳酸氢钠的浓度为50和200 mg/L时,去除率分别为88.1%和73.8%,说明水质对阿特拉津的去除影响较大。叔丁醇的浓度为5和20 mg/L时,阿特拉津的去除率分别降低到44.7%和27.5%,去除率随自由基抑制剂叔丁醇增加而降低,说明H₂O₂/O₃降解阿特拉津主要为该体系产生的羟基自由基的贡献。     

模拟医疗废物在管式电阻炉上的热解特性研究

在管式电阻炉上对由聚丙烯、面巾纸、纱布、医用脱脂棉、一次性口罩、医用乳胶手套等按一定比例组成的模拟医疗废物在氮气气氛进行了热解研究。重点探讨了10 K/min,20 K/min,30 K/min和40 K/min等不同升温速率对热解产物分布、产气特性和热解过程的影响。结果表明,随着温度升高,模拟废物的热解产生气体的主要成分逐渐由CO₂和CO转变为C₃H₆、CH₄、C₂H₆、C₂H₄和C₃H₈。同时,热解处理对模拟废物的减量化效果比较明显,固体残留率仅为5.61%～7.02%。而且,加热速率对模拟医疗废物热解过程的影响较大。     

TiO2/AC复合催化剂的制备及其对六氯苯的光催化降解性能研究

以颗粒活性炭（AC）和钛酸丁酯为原料,采用微波辐射法制备TiO₂/AC复合光催化剂,并对制备的催化剂进行了表征;采用该催化剂对六氯苯进行光催化降解,确定了六氯苯降解的最佳工艺条件,并就几种外加试剂对TiO₂/AC光催化降解六氯苯的强化作用进行了探讨。结果表明,制备的催化剂中TiO₂均匀分布在活性炭表面、呈单一的锐钛矿晶型,晶粒生长完善。该催化剂催化降解六氯苯的最佳工艺条件为：pH值为5、TiO₂负载量为18.2%、TiO₂/AC投加量为0.4 g/L、反应时间为60 min。在此条件下,六氯苯降解效率达90.3%。添加适量的H₂O₂、AgNO₃、K₂S₂O₈、KIO₄和KMnO₄均能提高TiO₂/活性炭对六氯苯的光催化降解效率。5种外加试剂的适宜添加量分别为0.3%、1.0、1.0、0.1和0.1 mmol/L,对TiO₂/AC光催化效率的强化作用大小顺序为：H₂O₂＞AgNO₃＞K₂S₂O₈＞KMnO₄＞KIO₄。     

羽毛角蛋白海绵膜去除气溶胶简

通过添加一定含量增塑剂和冷冻干燥,将羽毛还原法产生的较少被利用的残渣制备成致密多孔具有一定柔韧性的角蛋白膜,不需预处理和交联剂,得率高。甘油添加量对膜的结构影响进行研究后表明,甘油含量5%时机械性能最佳,断裂强度为6.2 MPa,完整性和柔韧性最好,孔隙率最大,兼顾了较好的透气性和对气溶胶的较高去除率。该膜在18℃ 空气流速1 m/s下对大气气溶胶中PM₁₀去除率98%、PM_2.5去除率 39.28% 、PM_1.0去除率 32.97%,在制备口罩材料上具有一定应用潜力。     

H4SiW12O40/TiO2/beads光催化降解亚甲基蓝的研究

以钛酸四丁酯为原料,空心微珠为载体,采用溶胶凝胶法制备TiO₂/beads光催化剂载体,然后浸渍法制备出H₄SiW₁₂O₄₀/TiO₂/beads表面负载修饰型复合光催化剂,并运用SEM、XRD、FT-IR和DRS对催化剂进行表征和分析。研究了H₄SiW₁₂O₄₀/TiO₂/beads对亚甲基蓝降解的光催化活性,考察了光强度、pH值、曝气量、底物浓度和催化剂用量等对催化效率的影响。实验结果表明,在中性条件下,H₄SiW₁₂O₄₀/TiO₂/beads催化剂的投加量为0.25 g/L,浓度为7.5 mg/L的亚甲基蓝溶液在250 W的紫外灯和600 W的可见光灯下光照60 min降解率分别可达到94.5%和55%。     

耐酸厌氧消化污泥处理餐厨垃圾简

采用耐酸驯化的厌氧消化污泥处理餐厨垃圾,在酸性条件下（pH=4.5）,对实验装置容积负荷从1.0 kg VS/（m³·d）分9次逐级增加到5.0 kg VS/（m³·d）的过程进行了跟踪监测,并较深入地研究了驯化污泥代谢活性和处理效果。实验结果表明,pH 4.5的耐酸厌氧消化污泥,最佳投加负荷约为4.5 kg VS/（m³·d）,此负荷下容积产气率,CH₄含量平均值均达最大,分别为1.68 m³/（m³·d）,75.0%。耐酸厌氧消化装置持续增料运行46 d,产甲烷菌仍能保持较高的活性,其COD去除率范围为40.4%~75.0%,仍能保持pH 7.2时处理效果的65.0%~91.8%,表明在低pH、低碱度下实现稳定的产甲烷过程是可行的。     

蒽醌废水生化处理的活性污泥驯化

通过比较不同的污泥驯化方法研究了活性污泥法处理蒽醌废水的可行性.结果表明,常规的CODCr负荷提升法需要50 d才可以驯化出活性污泥.在进水中添加1 g/L葡萄糖可以快速提高污泥浓度,但是驯化出的污泥活性很低,不能满足废水的处理要求.最好的方法是添加1 g/L葡萄糖和原废水交叉循环驯化法,第28天就可以驯化出高活性的污泥.在平均进水CODCr为1 050 mg/L、HRT为24 h的条件下,CODCr去除率达到95.6%.     

Bacterial leaching of metals from sewage sludge by indigenous iron-oxidizing bacteria

Bioleaching of metals can be achieved in sewage sludge using Thiobacillus ferrooxidans, which obtains its energy requirements from the oxidation of added ferrous iron. The purpose of this study was to verify the presence of indigenous T. ferroxidans and to evaluate their adaptive capacity and leaching potential. Nineteen sludges (primary, secondary, aerobically and anaerobically digested, oxidation pond) were tested and all of them contained indigenous iron-oxidizing bacteria. The acclimation of these organisms by successive transfers allowed a rise of sludge redox potential over 450 mV and a decrease of sludge pH between 3.8 and 2.2 over a 10-day incubation period. The metal solubilization efficiencies were Cd: 55-98%, Cr: 0-32%, Cu: 39-94%, Mn: 71-98%, Ni: 37-98%, Pb: 0-31% and Zn: 66-98%, were reached with these indigenous strains. The results obtained show that the metal bioleaching may be easily realized by direct acclimation of sludge microflora.     

不同驯化方式对以苯酚为基质的微生物燃料电池产电性能的影响

以厌氧污泥作为初始接种体,构建了单室微生物燃料电池（MFCs）,考察了梯度驯化、直接驯化和间接驯化3种不同驯化方式对MFC降解苯酚及产电性能的影响。结果表明,MFC在闭路状态下对苯酚的降解速率比MFC在开路状态下的苯酚降解速率加快10%～20%,说明MFC在产电的同时,可加速苯酚的降解。当以600 mg/L的苯酚溶液为单一燃料,反应68 h后,3种驯化方式下的MFC对苯酚降解率都达到90%以上。相对于其他2种驯化方式,梯度驯化条件最有利于MFC产电性能的提高及苯酚的降解,其最大输出功率为31.3 mW/m2,降解速率提高了7%～20%。     

培养方式对废水脱氮与沼气脱硫污泥驯化影响

实验研究了底物、接种污泥和微生物生长方式对猪场废水脱氮和沼气脱硫耦联污泥驯化及活性恢复的影响,以解决快速富集培养废水脱氮与沼气脱硫微生物的问题。研究发现,就脱氮脱硫均达到60%的时间而言,接种厌氧污泥反应器为9 d,比接种好氧污泥反应器(18 d)和不接种污泥加填料反应器(21 d)更短。以含氮含硫废水为底物驯化时,接种厌氧污泥更有利于脱氮脱硫污泥的驯化;而同为接种好氧污泥时,以含氮含硫废水为底物的驯化方式更有利于脱氮脱硫污泥的驯化。污泥活性恢复实验中,以含氮废水+沼气(H2S)为底物培养驯化的污泥,硫转化活性恢复所用的时间为15 d,比含氮含硫废水为底物驯化污泥的活性恢复时间更长。     

盐度对活性污泥驯化前后硝化特性的影响

通过批量试验系统研究了盐度对常规活性污泥硝化作用的影响以及污泥在含盐环境中经过驯化后其硝化功能的变化.试验结果表明,硝化菌比亚硝化菌对盐度更敏感,废水中含盐浓度为5 g/L时,对常规活性污泥中的亚硝化菌影响不大,硝化菌会受到一定程度的抑制;当含盐浓度超过10 g/L时,硝化菌和亚硝化菌均会受到严重抑制;含盐浓度大于30 g/L时,亚硝化菌和硝化菌已经完全受到抑制.在污泥驯化初期,耐盐硝化菌群数量较少,比硝化速率较低,硝化产物中亚硝态氮大量积累;随着驯化时间的延长,耐盐硝化菌群数量增加,比硝化速率增加,亚硝态氮累积量减少.污泥经过驯化后,硝化菌群可以逐渐适应高盐环境,在含盐浓度为30 g/L时硝化反应仍能进行.     

Acclimation of anaerobic sludge degrading chlorophenols and the biodegradation kinetics during acclimation period

The acclimation of sludge from Hangzhou citrate factory and Hangzhou municipal wastewater treatment plant for degradation dechlorination of chlorophenols (CPs) compounds, and its biodegradation kinetics were studied in batch process with or without addition of sucrose. Three monochlorophenols (2-CP; 3-CP; 4-CP) and pentachlorophenol (PCP) were concurrently fed to different bioreactors. The parameters that were monitored included biogas production, biogas composition and chemical oxygen demand (COD). The results showed that acclimation with chlorophenol can increase the degradation activity of anaerobic sludge and degradation rate of chlorophenolic compounds, and reduce the lag time. Degradation dechlorination activity of the acclimated sludge strongly depended on sludge source, microorganism population and chlorophenol congener. 2-CP was more easily acclimated than 3-CP and 4-CP. Among the four tested compounds, 4-CP was the most difficult to be acclimated. The observed degradation rate with presence of sucrose was higher than that with absence of sucrose, suggesting that addition of the external carbon source can stimulate the formation of acclimated sludge which could effectively degrade chlorophenols. Kinetic equations of biodegradation of chlorophenols were also presented in this paper.     

低温条件下硝化污泥的驯化

为了在低温13～14％下取得较好的硝化效果,分3个温度阶段25℃,16～17℃,13—14℃对活性污泥进行了驯化培养,研究了进水氨氮浓度和混合液COD对硝化污泥的影响。实验结果表明,硝化污泥经过驯化培养后,氨氮去除率可达80％以上,且在DO浓度为2ing／L,pH为6．7～7．5,进水氨氮为300mg／L,混合液COD为80mg／L条件下,硝化污泥能取得较快的增长,氨氮平均去除率可达89％。     

外循环厌氧反应器接种好氧污泥的启动研究

内蒙古自治区某啤酒厂的外循环厌氧反应器完成了首次启动后由于操作问题,导致系统运行崩溃.第2次接种后续生物接触氧化池的好氧污泥进行重新启动,经过20 d的驯化,好氧污泥转变为活性较高的厌氧污泥;采用低负荷高去除率的方式运行40 d后,塔内形成了部分颗粒污泥;之后,为了提高颗粒污泥量快速提高进水流量,COD去除率先突然下降然后缓慢升高.当进水流量达到最大时启动结束,此时塔内颗粒污泥量和COD去除率仍在缓慢上升.     

The effect of heavy metals on the activated sludge process and its microbial community analysis using 16S ribosomal DNA

The effect of heavy metal shock loading on biological treatment systems was studied by traditional methods and molecular biological techniques. Two kinds of SBR (sequence batch reactor) operation units, unacclimated and acclimated activated sludge systems, were studied. The addition of special nutrients and powdered activated carbon (PAC) to stimulate heavy metal uptake and recovery were studied. The kinetic constants could be used to describe the effect of the inhibition of substance utilisation. The results showed that heavy metal shock loading had a greater effect on the unacclimated activated sludge system than on the acclimated one. The special nutrients greatly enhanced the uptake of copper, and the PAC improved sludge settling and decreased the turbidity of the effluent. The variation of dominant species and the diversity of the bacterial community were analysed using 16S ribosomal DNA. Compared with the slight change of dominant species during acclimation by copper, there was a great change in the acclimated system shocked by a high concentration of copper. The results confirmed that the acclimation could improve the resistance of microorganisms to heavy metal toxicity.     

接种不同污泥源条件下厌氧氨氧化菌的特性

2组ASBR接种污泥源分别为好氧硝化污泥、好氧硝化污泥和厌氧氨氧化污泥按2：1比例}昆合的混合污泥。在相同条件下,经过驯化培养均实现了厌氧氨氧化的稳定运行。接种好氧硝化污泥的反应器的适应期为29d,经过105d的培养反应器成功启动;接种混合污泥的反应器的适应期为13d,经过49d反应器启动成功。从2组ASBR污泥中提取细菌总DNA,经过厌氧氨氧化菌特异引物Pla46rc／Amx820对污泥样品进行PCR扩增、克隆和测序等分析。实验结果表明,接种不同污泥源条件下的反应器中厌氧氨氧化菌的特性存在差异,接种污泥源为好氧硝化污泥的反应器中存在的厌氧氨氧化菌种为CandidatusKuenenia,而接种混合污泥的反应器中存在的厌氧氨氧化菌种为CandidatusAnammox—oglobus,与最初接种的混合污泥中的厌氧氨氧化菌相同。当接种污泥中存在厌氧氨氧化菌时,该菌株经过长时间的驯化可成为优势菌种,而当接种污泥中无厌氧氨氧化菌存在时,CandidatusKueneniasp．可以在反应器中占主导,具有更强的竞争优势。