萘好氧降解污泥强化培养特性与降解效能研究

以制药废水中特征污染物萘为研究对象,在葡萄糖共基质与萘为唯一碳源存在的情况下,采用按特征污染物浓度梯度增加的方式对好氧活性污泥驯化,对培养过程中污泥对萘降解特性和微生物特性进行研究。实验结果表明,萘对微生物有抑制作用,但萘好氧降解污泥经过7个周期(2个月)强化培养,可适应仅以萘为碳源的环境下生存,污泥中细菌种类主要为Acidovorax(食酸菌属),可处理有机物萘浓度达60 mg/L,对萘降解率从89%升稳定达到93.3%以上,SOUR值稳定在9.58 mgO_2/(gMLSS·h)以上,具备了在含萘制药废水深度处理工程应用的条件。     

好氧微生物降解吲哚的影响因素研究

在好氧条件下,以吲哚作为唯一碳源和能源,从处理焦化废水的活性污泥中分离得到一株细菌,编号CX-YD-XH.研究了该菌在好氧条件下对吲哚的降解性能及环境因素对吲哚降解影响.结果表明,菌种CX-YD-XH对吲哚具有较高的降解性能,去除效率可达85％.弱碱条件有利于吲哚的降解;20～35℃范围内均可有效降解吲哚,但温度为35℃时降解较快;振荡速度对最终去除效率没有明显影响,但适当振荡速度(60 r/min)可有效提高降解速率;在适当的菌种浓度和底物浓度水平上,吲哚具有较高的降解效率.     

好氧MBBR处理含吲哚废水的工艺优化试验研究

为了处理制药企业废水中吲哚类有机污染物,采用好氧MBBR(移动床生物膜反应器)工艺对含吲哚废水进行了试验研究,通过考察HRT、曝气量、吲哚冲击负荷等工艺条件对吲哚、COD和NH_4~+-N等去除效果的影响,确定了好氧MBBR反应器的最佳工艺条件。实验结果表明,在HRT在6~18 h变化时,MBBR工艺对吲哚去除率在8 h以上时达到100%,COD去除率在8 h达到89.65%,而NH_4~+-N去除率在12 h达到最高。在曝气量为0.1~0.12 m L/min时,MBBR工艺对COD和NH_4~+-N去除率分别为88.88%~92.95%和65%~66.83%。进水吲哚浓度25~65 mg/L变化时,好氧MBBR对吲哚去除率保持在100%,而对COD和NH_4~+-N去除率也保持在80%和40%以上,表明好氧MBBR工艺在处理难降解有机污染物方面具有显著优势。     

焦化废水活性污泥中降解硫氰化物细菌种群多样性分析

硫氰化物(SCN-)是焦化废水中COD的主要来源之一,其在生物处理工艺好氧段的去除效果直接影响出水的达标排放,活性污泥中的微生物种群在SCN-生物处理中发挥重要作用.以SCN-为唯一碳源和能源驯化活性污泥,研究其对100、300和600 mg·L-1SCN-浓度的去除降解效果,并利用454测序技术解析污泥中降解SCN-的细菌多样性.结果表明,驯化污泥能有效去除100~600 mg·L-1SCN-,SCN-浓度越高,去除速率越高,然而细菌群落多样指数越低;原始污泥和驯化污泥的细菌门类群主要为Proteobacteria、Bacteroidetes、Chlorobi、Planctomycetes、Acidobacteria、Nitrospira、Firmicutes和Unclassified,其中Proteobacteria和Bacteroidetes门占主导地位;Thiobacillus是主要的SCN-降解菌,在3个污泥样品中的丰度分别为3.07%、8.63%和0.27%.Thiobacillus是浓度小于300 mg·L-1SCN-时焦化废水中主要的SCN-降解菌,而在600 mg·L~(-1) SCN-高浓度时低丰度的SCN-降解菌群可能发挥协同降解作用.这些结果为揭示焦化废水处理SCN-污染物的去除机制提供了基础.     

草甘膦废水有机污染物的微生物降解

生物处理技术,是从自然界中选育菌株来处理废水的原始形式,即利用废水中的有毒污染物作为唯一碳源,微生物利用其进行生长,从而达到使废水降解的效果。以草甘膦废水为唯一碳源,通过选择性富集培养法、驯化培养法、划线分离和纯化,从湖北宜昌某化工集团污水处理厂排污口活性污泥中分离得到菌株XF150。三次驯化过程中,菌株XF150降解草甘膦废水最高降解率达95.52%。经观察形态特征及培养特征,初步鉴定菌株XF150为青霉菌属(Penicillium sp).。由单因子优化法实验法探讨了温度、pH值、底物浓度对菌株XF150降解草甘膦废水的影响,得出菌株XF150降解草甘膦废水的最适条件:温度为30℃、pH为7.0、底物浓度为600mL/L,在最适条件下菌株对草甘膦废水降解率可达84.18%,其矿化程度较高,为草甘膦废水的生物处理技术提供最佳处理方案。     

好氧颗粒污泥法降解苯胺的特性

在控温摇床上采用好氧振荡的方法,在含有苯胺和硝基苯混合废水处理厂的好氧污泥中,驯化降解苯胺的混合微生物.在驯化过程中发现混合微生物逐渐形成了颗粒污泥,采用此颗粒污泥(混合微生物)进行苯胺降解的实验.结果表明,该混合微生物在以苯胺为唯一碳源和氮源的情况下,具有较强的降解苯胺的能力,且最适宜的温度为28℃,最佳的pH值为7.0,当苯胺的起始浓度为600mg/L时,此条件下在18h内被完全降解,混合微生物降解苯胺的速度达到33.6mg/(L·h).     

链霉菌(Streptomyces sp.)对吲哚废水的降解特性

链霉菌(Streptomycessp.)HJ02能以吲哚为唯一碳源生长,考察了初始吲哚质量浓度、外加碳源、温度、pH等对其降解效果的影响,探讨了该菌降解吲哚的动力学与机理.结果表明,链霉菌对吲哚有很强的耐受力,在pH=7、温度为30℃的条件下培养6d,初始浓度为300mg·L-1吲哚的降解率达到97.4%.菌株对吲哚的降解过程动力学符合Andrews方程.外加葡萄糖会抑制链霉菌降解吲哚的速率,葡萄糖与吲哚之间存在底物竞争抑制.紫外光谱与GC分析表明,吲哚的特征杂环被链霉菌破坏.     

生物法降解高氯酸盐及其优化研究

利用经过驯化处理的厌氧活性污泥来处理高氯酸盐废水,以醋酸根为碳源,通过摇床实验考察了碳源浓度、pH值、生长温度、泥量和溶解氧等因素对高氯酸盐降解率的影响,初步确定最佳反应条件.结果表明,在35℃、初始pH值为 8.0的条件下,添加1.2 g/L的醋酸根,1.0 g厌氧培养的活性污泥能将50 mg/Ｌ的高氯酸盐完全降解.体系中的溶解氧会抑制高氯酸盐的降解.此外,还考察了生物膜柱反应器连续处理高氯酸盐模拟废水的效果,结果表明完全降解高氯酸盐的最小停留时间为6 h.     

污泥驯化和共代谢对吡啶和苯降解特性的研究

利用瓦氏呼吸仪测定微生物耗氧量的方法,研究了焦化废水及其中难降解有机污染物吡啶、苯的降解特性,并对吡啶和苯分别与苯酚共基质条件下的可生化性进行了研究。结果表明,pH值为7.2时,焦化废水降解率最高;当浓度小于40mg/L时,吡啶和苯可以部分被降解,浓度大于60mg/L时微生物呼吸作用明显地被抑制;污泥驯化有利于有机污染物降解速率的提高。初步分析了共代谢降解焦化废水中难降解有机污染物的生理生化特性。     

好氧颗粒污泥降解氯苯胺类污染物的试验研究

以氯苯胺类混合物为唯一碳源和氮源、活性污泥为接种污泥,在SBR反应器中成功培养出能高效降解氯苯胺类物质的好氧颗粒污泥。成熟的好氧颗粒污泥平均粒径为321μm,SVI值为46mL/g,MLVSS为2700mg/L。当进水中氯苯胺总浓度为400mg/L,成熟好氧颗粒污泥对间氯苯胺、对氯苯胺和邻氯苯胺的去除率分别趋于100%、100%和85%,TOC去除率达80%以上,出水中Cl-浓度达126.9mg/L,Cl脱除率为89%,表明该体系对氯苯胺类混合物具有较高降解性能和矿化率。不同阶段序批实验结果表明,污泥颗粒化后氯苯胺的降解速率、降解效率及矿化率均明显提高。不同混合体系的降解模式表明,好氧颗粒污泥体系对氯苯胺类物质降解先后顺序为间氯苯胺、对氯苯胺、邻氯苯胺。PCR-DGGE指纹图表明,对氯苯胺类物质具有高降解性能的好氧颗粒污泥体系具有丰富、稳定的微生物种群结构。     

活细胞固定化技术在焦化废水生物处理中的应用试验

焦化废水所含污染物包括酚类、多环芳香族化合物及舍氮、氧、硫的杂环化合物等,是一种典型的舍有难降解的有机化合物的工业废水。实验通过活性污泥的驯化,从中分离筛选到2株酚类有机物降解优势菌株,分别命名为TYZ-1和TYZ-2。将放大培养后的优势菌种用海藻酸钠包埋法固定,利用固定化的微生物初步研究了焦化废水有机物的降解特性。结果发现,当废水起始COD质量浓度为1200mg/L时,在pH值为7,细菌浓度约为1×10^7个／mL,处理时间为10h．原水样中的COD降解率达到62％。     

好氧颗粒污泥的培养及其降解硝基苯的活性

采用三角瓶在摇床上好氧振荡的方法,用硝基苯(nitrobenzene,NB)废水处理厂的好氧污泥驯化培养能够降解NB的混合菌群,发现在此培养过程中,微生物菌群形成颗粒化(颗粒污泥),采用此颗粒污泥(混合菌群)进行降解NB的研究.结果表明,该混合菌群在以NB为唯一碳源和氮源的情况下降解NB的效果最好,该混合菌群降解NB时最适宜的温度为28℃,能够适宜于pH 9.0以下的弱碱性环境,且最佳的pH值为7.0,当NB的起始浓度为600 mg.L-1时,混合菌群适应期较短,在6 h以下,混合菌群在24 h内能够完全降解NB,降解速率最大,达到28.8 mg.(L.h)-1,由此表明,好氧颗粒污泥法用于含硝基苯类化工废水的处理是一种新的尝试,具有实际应用价值.     

优势菌强化印染废水脱色及污染物降解研究

以曝气生物滤池为核心工艺研究优势菌强化印染废水脱色及污染物降解。从印染废水处理厂活性污泥中分离得到染料脱色菌15株、苯胺降解菌2株、印染助剂降解菌10株。试验进水平均色度为400倍,平均COD浓度为1295mg/L,厌氧段以组合填料为载体,水力停留时间10h,菌种投加量为0.2%;好氧段以煤渣填料为载体,水力停留时间25h,菌种投加量为0.1%。结果表明:系统连续进出水一周以后出水COD浓度稳定在130¹10mg/L,平均浓度为118 mg/L,去除率90.9%;出水色度在40倍左右,去除率90%;出水苯胺浓度低于4mg/L。     

厌氧-好氧驯化活性污泥生物合成PHA的研究

厌氧-好氧处理有机污水的活性污泥中含有大量菌胶团菌,其形成与菌体胞内聚羟基烷酸酯(PHA)的积累有关,因此有可能利用污水中有机物和活性污泥中多种微生物合成PHA。笔者利用纺织工业废水厌氧-好氧驯化活性污泥,从中提取PHA。分别研究了厌氧过程和好氧过程中供氧量、碳源调节物浓度、培养时间等对菌胶团菌生长和胞内PHA积累的影响,测定了所得PHA的分子量、熔点和单体链节组成。      

水中有机磷杀虫剂的生物降解性和对微生物的影响

通过对三种有机磷杀虫剂(杀螟松、甲基1605、乐果)废水生物处理模拟试验和微生物呼吸耗氧特性试验,表明三者均可被微生物降解;三者对未驯化活性污泥微生物的生长有一定抑制作用,但对驯化培养后的微生物菌群的生长、代谢有促进作用。有机磷杀虫剂的浓度,pH值,菌种培养条件等因素对微生物菌群的生态演替和有机物的去除效果都能产生影响。     

固定化胶质红环菌在好氧条件下降解吲哚的研究

用聚焦－交联固定化胶质红环菌，在好氧条件下降解吲哚的实验。实验结果表明，该菌种可利用吲哚作为唯一碳源和氮源。固定化胶质红环菌好氧降解吲哚的最佳条件为：温度22－40℃，pH值5．5－8．5；投加适量KH2PO4可促进其降解吲哚的效果；金属离子Co^2 、Ni^2 、Cu^2 对其降解吲哚性能有明显抑制作用，固定化胶质红外环菌对吲哚去除率最高可达97．0％。     

一株新颖的Providencia sp.菌降解吲哚及合成靛蓝的特性研究

吲哚是一种典型的氮杂环芳烃污染物,在焦化废水和畜牧废水中大量存在.本研究从近海泥沙中分离纯化得到一株高效吲哚降解菌DCX,经16S rRNA基因序列比对分析,鉴定其为普罗维登斯菌属(Providencia sp.).该菌株能够以吲哚为唯一碳源,在28 h内将100 mg·L~(-1)吲哚完全降解.液相色谱/飞行时间-质谱联用(LC/TOF-MS)的结果表明,靛蓝、靛红、靛红酸及邻氨基苯甲酸是菌株DCX降解吲哚过程中的中间产物.此外,本研究中发现,外加营养物质可以促进菌株DCX降解吲哚,特别是加入酵母浸粉后,反应体系中会产生大量靛蓝.利用表面响应法确定菌株DCX转化吲哚合成靛蓝的最优条件为:吲哚207.49 mg·L~(-1),酵母浸粉2.9 g·L-1,接菌量4.23%(V/V),并且在最优条件下,靛蓝产率达到最高(9.90%),比初始条件提高了4.38倍.     

以吲哚为燃料的微生物燃料电池降解和产电特性

以铁氰化钾为电子受体,在两极阴阳室内使用碳毛刷纤维为电极材料构建了循环式微生物燃料电池(MFC),研究了以吲哚为单一燃料和吲哚+葡萄糖为混合燃料条件下MFC的产电特性以及对吲哚和COD的去除效果.结果表明,以1000mg/L葡萄糖+250mg/L吲哚为混合燃料时,MFC的最高电压和最大功率密度分别为660mV和51.2W/m3(阳极),MFC运行10h对吲哚和COD的去除率分别为100%和89.5%;分别以250,500mg/L吲哚为单一燃料时,MFC的平均最高电压分别为115,118mV,最大功率密度分别为2.1,2.3W/m3(阳极).在MFC中,250,500mg/L吲哚被完全降解的时间分别为6,30h.MFC能够利用吲哚为燃料,在实现高效降解吲哚的同时对外产生电能,可用于处理含有毒且难降解有机物的焦化工业废水.     

硝基苯好氧降解菌筛选及其降解特性

针对化学试剂厂和制药厂废水中的硝基苯,经菌源筛选与长期好氧驯化,分离到1株能有效降解硝基苯的菌株Bacillus subilis(枯草芽孢杆菌)。系统研究了其生长条件及降解硝基苯的特性,适宜生长条件: pH为5.0～8.0,温度为30～40℃,NH4Cl浓度为100～200 mg/L,在降解硝基苯的过程中有苯胺生成,这为含低浓度硝基苯废水的生物处理提供了新的途径,即不需要厌氧工艺而直接用好氧技术就可将废水完全无害化。      

处理DMF废水连续流和SBR两系统污泥毒性对比研究

以处理难降解有机污染物N,N-二甲基甲酰胺(DMF)模拟废水的好氧活性污泥系统为研究对象,考察污泥毒性的形成规律及空间分布。污泥经120 mg/L的DMF冲击驯化后,继续提高DMF浓度至200 mg/L进行驯化。在相同DMF浓度下,对比连续流和间歇式(SBR)两系统的出水COD浓度、水泥相DMF含量及污泥毒性变化趋势和空间分布。结果表明,连续流和SBR两系统均能很好的降解DMF。但在稳定运行周期末,不管DMF浓度是120 mg/L还是200 mg/L,连续流系统污泥毒性均高于SBR系统,连续流系统污泥毒性平均为57%,55%;间歇式污泥毒性平均为47%,42%。故从污泥土地利用和污泥毒性消减的角度考虑,SBR系统是处理DMF废水的理想选择。