混合硫酸盐还原菌代谢过程的影响因素

采用间歇实验,研究不同初始pH、Fe2+投加量、COD/SO24-及NO3-/SO24-比值等因素对SRB还原硫酸盐效果与速率的影响。实验结果表明:中性条件下(pH=7),硫酸盐的去除效果最佳,去除率达到84.66%,还原速率为15.07 mg/(L.h),在初始pH为4～9的范围内,体系具有较好的缓冲能力;当COD/SO24-比值为3时,反应209 h,硫酸盐去除率为85.33%,还原速率为8.16 mg/(L.h),随着反应的进行,体系的pH趋于中性;当溶液中有亚铁离子存在,且浓度为0～200 mg/L时可促进硫酸盐还原菌的生长,提高其对硫酸盐的去除率;NO3-对硫酸盐的还原有明显的抑制作用。     

一株反硝化聚磷菌筛选及其接种量对脱氮除磷效应的影响

以环形推流一体化氧化沟反应器厌氧段污泥为接种污泥,通过吸磷实验、硝酸盐还原产气实验、异染颗粒染色实验及PHB染色实验从接种污泥中筛选得到一株能实现同步脱氮除磷菌株N-12;经过16S rDNA测序鉴定,确定该菌株为不动杆菌属(Acinetobacter)。绘制该菌株的生长曲线,并设置0%、1%、2%、5%、10%和15%等6种不同初始接种比,以接种比作为微生物生物量的衡量参数,研究不同接种比对反硝化聚磷菌脱氮除磷效应的影响,确定菌株最佳接种比。实验结果表明:初始接种比2%体系的脱氮除磷效果最好;利用SPSS statistics 19统计软件对磷酸盐去除率、硝态氮去除率、OD600值及pH进行相关性分析,表明磷酸盐去除率和硝酸盐去除率显著正相关(Person相关系数=0.826,P0.01);且两者与OD600值及pH值都显著正相关。     

氧化硫硫杆菌JJU-1生物淋滤去除污泥中的重金属

将前期分离得到的嗜酸性氧化硫硫杆菌JJU-1(Thiobacillus thiooxidans JJU-1)接种于污水处理厂污泥中,进行为期7 d的生物淋滤实验,对淋滤过程中的pH值、氧化还原电位(ORP)和重金属去除率进行检测。研究结果表明:氧化硫硫杆菌JJU-1不同接种量处理浸出液的pH下降幅度不同,当接种量为15%时,浸出液pH下降最快,其ORP达到最大值(444m V),Cu、Cd和Pb的去除率分别高达79.2%、96.6%和93.4%。添加能源物质S可以明显降低淋滤液的pH,当能源物质S投入量增加到12 g·L~(-1)时,淋滤7 d后,浸出液的pH下降至1以下,浸出液的ORP在S添加量为16 g·L~(-1)时达到最大值(477 m V),20 g·L~(-1)S粉添加量条件下,Cr、Cu和Pb的去除率最大,分别为98.8%、74.3%和85.8%;然而,添加能源物质S对Cd的浸出无明显影响。以上研究结果表明,氧化硫硫杆菌JJU-1在去除污泥中重金属方面有着广阔的前景。     

模拟成藏填埋垃圾有机质稳定化与产气的阶段性

通过人工构建模拟生物气藏的大型模拟生物反应器,研究模拟成藏填埋城市生活垃圾有机质厌氧降解及生物气化规律及其机理。结果表明,自然温度条件下,模拟填埋垃圾有机质降解和生物气化具有明显阶段性,与pH、ORP、温度等指标的阶段性变化存在相关性。产气阶段最佳条件包括:最适温度范围为31.0～36.0℃;最适pH范围为5.47～6.75,pH中性条件下产甲烷速率最高;ORP最适范围为-428～-541 mV,产甲烷高峰期ORP值为-519 mV,低于前人关于甲烷菌最适ORP的界定范围。每千克挥发性固体总生物气和甲烷产量分别为128.5 L和77.7 L,生物气和甲烷最大产气量分别为118.0 L/d和82.0 L/d,甲烷最大浓度为70.4%,产气高峰期与甲烷浓度高峰期同时出现。模拟成藏填埋垃圾有机质的稳定化过程具有明显的可诱导特征,关键因子的优化对有机质的降解及生物气化产生明显促进作用。     

影响原油生物降解因素的实验研究

以原油为唯一碳源,从长期被石油污染土壤中筛选出6株原油降解菌SY1~SY6,通过单因素实验研究初始pH、温度、充氧量(摇床转数)、盐浓度、氮源和磷源等环境因素和营养条件对各菌株生物降解原油的影响。实验结果表明:6株原油降解菌在初始pH7~9,温度30℃,摇床转速180 r/min时生长良好,且能有效地降解石油类污染物,其平均降解率为50%以上。6菌株在盐浓度在1%时生长良好,SY3菌和SY4菌能在盐浓度10%以上生长,具有一定的耐盐能力。同时,6菌株以氯化铵(NH4Cl)为氮源,磷酸氢二钾(K2HPO4)和磷酸二氢钾(KH2PO4)的混合物(2∶1)为磷源时生长良好,因此可作为各菌生长的最适氮源和磷源。研究结果可以为含油废水的处理提供微生物基础。     

pH、温度及初始铊浓度对硫酸盐还原菌脱铊的影响

环境因素对硫酸盐还原菌除铊效果具有较大的影响。在对上流式厌氧污泥床污泥中分离纯化得到的硫酸盐还原菌进行初步鉴定的基础上,探讨pH、温度以及初始铊浓度对硫酸盐还原菌除铊效果的影响。实验结果表明,3株耐铊硫酸盐还原菌生长的反应适宜pH为6.0,该pH环境下3个菌株的铊去除率分别为96.71%、97%和96.23%;最适温度在28~32℃范围内,此条件下3株菌株对铊的去除率分别高达93.11%、91.84%和92.83%;初始低浓度铊对菌株除铊效果影响较小,3株菌株除铊率均达到99.4%以上。对反应过程中的pH、温度以及初始铊浓度进行调节,对于改善硫酸盐还原菌去除铊污染效果具有重要意义。     

潜流人工湿地对微污染河水的净化效果

为了探讨潜流人工湿地对微污染河水的净化效果,在野外条件下构建潜流人工湿地,分析了湿地中pH、氧化还原电位(ORP)和DO的进出水变化,考察了湿地中污染物的净化效果,探讨了温度对湿地净化效果的影响。各湿地进、出水DO浓度相差不大;除美人蕉湿地外,其余湿地出水pH较进水变化较小;植物湿地出水ORP较进水均有所增大。植物湿地对污染物的去除效果均优于空白湿地,且随着气温的升高,NH4+-N、TN和CODMn的去除率逐渐增加,去除率分别可达90%、50%和20%。TP去除率却未随温度发生明显变化,始终波动在30%～60%之间。相关性分析结果表明湿地中NH4+-N和TN的去除率与温度相关,较低的有机物浓度造成CODMn的去除率与温度相关性差,由于湿地对磷的去除主要以颗粒态磷(PP)为主,TP的去除与温度不相关。     

初始pH值对磷酸盐还原除磷的影响研究

以超高盐（盐度7％,以NaCI计）高磷榨菜废水为研究对象,考察了初始pH值对磷酸盐还原进程的影响。实验结果表明,初始pH值对磷酸盐还原除磷效能影响显著。初始pH为8时,磷酸盐还原除磷率达到最高,平均值为65．45％。同时,初始pH值还会影响污泥中活性磷的形成以及基体对磷化氢的吸附。此外,偏碱性有利于磷形态转化,且BD-P（主要是一些可溶性的、还原性强的、带有Fe-P化合物的集合）含量的高低调控着生物膜内间隙水中溶解态可反应性磷（DRP）和可还原水溶态磷（RSP）含量,最终决定着磷酸盐还原进程。随着初始pH值的升高,污泥对磷化氢的吸附能力降低导致污泥中结合态磷化氢（MBP）含量不断减少。     

原油生物降解影响因素的试验研究

该研究以原油为唯一碳源,从长期被石油污染土壤的浸泡液中分离、筛选出二株高效原油降解菌,即SY4和SY6,并对其影响生物降解的环境因素和营养条件进行试验研究。通过摇床实验,得出二株菌的最适生长条件为：温度30℃,pH8,摇床转速（间接反映通气量）200r／min,接种量为0．1％,最佳氮源为氯化铵（NH4Cl）,最佳磷源为磷酸氢二钾和磷酸二氢钾的混合物。在一定的原油浓度范围内,SY4和SY6菌对原油具有较高的降解能力。     

亚硝态氮对同时产甲烷反硝化工艺处理畜禽粪水的影响

为进一步提高同时产甲烷反硝化反应对畜禽粪水化学需氧量(COD)和氮的去除效率,应用畜禽粪水于接种颗粒污泥的厌氧混合式反应器,进行不同COD与亚硝态氮浓度比值(COD/NO-2-N)对同时产甲烷反硝化反应的影响研究。通过实时监测反应器内COD、凯氏氮(TKN)、辅酶F420、β-葡萄糖苷酶、产气率、pH和氧化还原电位(ORP)等指标得出,COD/NO-2-N为30/1、40/1时,COD去除率、辅酶F420和β-葡萄糖苷酶含量与空白无亚硝态氮的变化规律一致,亚硝态氮几乎未对糖类水解菌及产甲烷菌活性产生抑制作用;而COD/NO-2-N为10/1、20/1时,COD去除率、辅酶F420和β-葡萄糖苷酶含量较低,糖类水解菌及产甲烷菌活性受到抑制。     

常温低基质下磷酸盐对厌氧氨氧化反应的影响

采用上向流厌氧氨氧化生物膜滤池反应器,研究了在进水温度（25±1）℃、pH值7．5～7．7、进水NHf—N及NO2--N浓度30-45iiig／L、COD小于10mg／L的条件下磷酸浓度对厌氧氨氧化反应的影响。实验结果表明,当TP〈5mg／L,磷酸盐浓度对厌氧氨氧化反应没有影响;当TP在5～7．5mg／L之间时随着磷酸盐浓度的增高氨氮的去除受到抑制,总氮的去除率随之降低。停止投加磷酸盐后系统处理效能可以快速恢复。     

某典型铬盐厂污染场地Cr(Ⅵ)还原菌的筛选、鉴定及还原特性

从河南省义马市某典型铬盐厂污染场地3个典型区域获得污染土壤,以K_2Cr_2O_7为供试物,用固体平板法筛选出8株菌,并进行Cr(Ⅵ)还原菌耐受性实验,挑选出耐受性较高的2株菌作为Cr(Ⅵ)的优势还原菌株,对这2株菌进行生长曲线的测定,用16S rRNA基因测序技术对其进行菌种鉴定,并研究了其在不同初始浓度、接种量、pH、温度条件下的还原特性,获得最佳还原条件,结果表明:YM4和YM7等2株菌对Cr(Ⅵ)具有高耐受性,其对50 mg·L~(-1)和75mg·L~(-1)Cr(Ⅵ)浓度的还原率均能达到97%以上。但Cr(Ⅵ)浓度提高到100mg·L~(-1),YM4和YM7对Cr(Ⅵ)的还原率下降到了60%,说明100mg·L~(-1)Cr(Ⅵ)对YM4和YM7产生了抑制作用。基因测序鉴定出YM4为芽孢杆菌,YM7为微小杆菌。在20～75 mg·L~(-1)范围内YM4和YM7均对Cr(Ⅵ)有较好去除效果。YM4的最佳还原条件是接种量为5%、pH为7.0～8.0、温度为35℃,YM7的最佳还原条件是接种量为5%、pH为7.0、温度为40℃。基于2株菌对Cr(Ⅵ)还原特性的研究,YM4和YM7可以用来作为微生物修复铬污染土壤的备选菌种。     

模拟光伏间歇曝气两级SBR的脱氮除磷效果

基于农村生活污水间歇排放和太阳能能量密度昼夜变化特征,模拟光伏间歇曝气两级SBR处理农村污水,将聚磷菌(PAOs)和硝化菌分开控制在2个反应器中生长,分别命名为厌氧(缺氧)/好氧SBR(A/OSBR)和硝化SBR(NSBR)。考察进水时间和回流对系统脱氮除磷效果的影响以及单个运行周期内污染物、溶解氧(DO)、氧化还原电位(ORP)和p H变化规律。结果表明,当进水时间为60 min和5 min,系统对TP的去除率分别为20.6%和56.5%;N-SBR出水与生活污水按1∶2比例进入A/OSBR中,系统对TN、TP的去除率分别为57%和30.6%;N-SBR具有稳定的硝化效果,NH+4-N的去除率均能达到90%以上。DO和p H曲线的突跃点与反应终点保持一致,可将其作为实时控制参数。     

微生物絮凝剂与聚合氯化铝复配处理污水厂二级出水

探讨了微生物絮凝剂处理二级出水过程中投加量和pH值对溶解性有机碳和浊度处理效果的影响,及将微生物絮凝剂与聚合氯化铝按不同比例复配后的去除效果及pH值对最佳投药量下去除效果的影响。并使用三维荧光光谱(3DEEM)分析了不同种类的絮凝剂在去除水中溶解性有机物(DOM)时的差别。实验结果表明:微生物絮凝剂的最佳投药量为20 mg·L~(-1),最适pH值为7.5,此时TOC去除率为17%,浊度去除率为45%。最佳复配投药量为微生物絮凝剂10mg·L~(-1)聚合氯化铝20 mg·L~(-1),最适pH值为7,此时TOC去除率为33%,浊度去除率为51%。复配使用对腐殖质有很好的去除效果。     

黄孢原毛平革菌处理果胶废水

实验研究了菌体接种量、氮源、氮源浓度、温度和pH等不同因素条件下,黄孢原毛平革菌对果胶废水中果胶和COD去除效率的影响。结果表明,接种量为10 g/L时,黄孢原毛平革菌对果胶和COD的去除率最高,分别为96%和83%。酒石酸铵为黄孢原毛平革菌处理果胶废水的最佳氮源,其最佳浓度为0.8 g/L,在此条件下,菌体对果胶和COD的去除率分别为96%和84%。废水温度为25~35℃,废水pH值为4~5时,黄孢原毛平革菌对果胶废水中果胶和COD的去除效率分别可达95%及80%以上。黄孢原毛平革菌处理果胶废水的研究结果可为实际废水处理工程技术工艺的设计提供参考价值和指导意义。     

硫酸盐还原菌SRB除砷的影响因素

环境中砷的存在往往对人类健康产生不利影响,从而一直受到人们的广泛关注。在厌氧条件下硫酸盐还原菌(SRB)利用有机物还原硫酸根生成硫化物,进一步通过硫化物与溶液中砷反应产生沉淀从而实现砷的最终去除。为了探讨不同因素对SRB除砷的影响,该实验研究了在不同初始pH值、碳源和初始砷浓度条件下的SRB活性及其对砷的去除效果。提取在UASB反应器中长期驯化的富含SRB的厌氧污泥进行批次实验。研究表明,在选取乳酸、乙酸、葡萄糖作为不同外加碳源的对比实验中,微生物利用乳酸作为基质反应相对缓慢(COD分解速率低),SRB具有较高的反应活性(对硫酸根去除率最高),同时保持较好的砷去除率(大约60%);SRB利用不同有机物反应过程中产生碱度导致系统内pH逐渐升高,其中以乳酸作为碳源时系统内pH升高到8.5左右;随着初始pH的升高,砷的去除效果降低,硫化砷沉淀在弱酸性条件下更易稳定存在;随着初始砷浓度的增加,SRB的活性受到抑制,当初始砷浓度达到40 mg·L~(-1)时,SRB基本失去反应活性;利用驯化污泥除砷过程中,部分砷价态发生了变化。     

响应面法优化Fenton预处理干法腈纶废水

采用Fenton法预处理难降解干法腈纶废水,选取H2O2用量、Fe2+用量、初始pH和反应温度4个因素为变量,COD去除率为响应值进行中心组合设计。利用响应面法对实验结果进行分析,建立了以COD去除率为响应值的二次多项式模型并进行了显著性检验,分析了各因素单独及交互作用对COD去除率的影响,确定了最佳反应条件,并考察了最佳条件下处理前后废水可生化性和毒性变化。结果表明,所选取的4个因素影响COD去除率的主次顺序依次为:H2O2用量、Fe2+用量、初始pH和反应温度;在H2O2浓度为90.0 mmol/L、Fe2+浓度为23.9 mmol/L、初始pH值为3.4、温度为38.5℃的最佳条件下,COD去除率为53.8%,与模型预测值51.9%吻合度较高,偏差仅为3.66%;最佳条件下处理后废水可生化性显著提高,生物毒性明显降低,适宜于后续的生化处理。     

一株耐汞菌的分离鉴定及其去汞特性

从北京密云水库上游金矿区的富汞土壤中筛选出5株耐汞菌,并观察其在不同汞浓度中的生长情况,发现其中一株最大耐汞水平为25 mg·L~(-1),研究确定了该菌种的去汞最适宜条件为温度30℃,pH=7,并在最佳条件下测定此菌株在初始浓度为10 mg·L~(-1)的汞环境中的24 h汞去除率达到90%以上,且不同温度、pH和汞浓度对其去汞效率有不同程度的影响。经鉴定此菌种为变形假单胞菌(Pseudomonas plecoglossicida),该菌株在治理土壤环境的汞污染问题上具有良好的应用前景。     

利用给水厂污泥预处理畜禽养殖废水

实验考察了直接回用未脱水的给水厂污泥(undewatered water treatment sludge,UWTS)做絮凝剂进行畜禽养殖废水预处理的可行性.单因素实验结果表明,随着投加量和pH的增加,出水悬浮物浓度(suspended solid,SS)、化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)和总磷(total phosphorus,TP)的去除率不断增加;随着快速搅拌速度的提高,UWTS的絮凝效果呈现先增强后减弱的趋势;随着沉淀时间的延长,出水中SS、COD和TP的去除率起初逐渐增大,但15 min后去除率变化不明显.进一步的正交实验分析结果表明,UWTS回用做絮凝剂的最佳反应条件为投加量2 800 mg/L,快速搅拌速度300 r/min,沉淀时间15 min,此时对应的SS、COD和TP的去除率分别为74.8％、54.6％和60.5％.最佳反应条件下的粒径分析结果表明,UWTS的投加使得粒径范围在40 ～ 180 μm的颗粒物得到了去除.尽管与商品化絮凝剂相比,UWTS的絮凝效果略差,但是,利用其预处理畜禽养殖废水具有成本优势,因而具有应用潜力.     

响应曲面法优化聚硅酸铁混凝剂处理腈纶废水

为了提高聚硅酸铁(PSF)混凝剂处理腈纶废水处理效果,采用响应曲面法对实验反应条件进行优化。实验选取原水pH值、混凝剂投加量、沉降时间为自变量,COD去除率和浊度去除率为响应值,采用Box-Behnken实验设计方法,分别建立了二次多项式响应曲面模型。方差分析结果表明,该模型方程显著,模型与实际情况拟合良好,实验误差较小,可以用此模型来分析和预测聚硅酸铁混凝剂处理腈纶生化出水的最佳反应条件。模型优化结果显示,在pH值为7.44,投加量为1.74 g·L~(-1),沉降时间为17.26 min的条件下,响应曲面模型预测最大COD去除率为57.88%,浊度去除率为95%。