环境有效微生物菌剂治理蓝藻水华研究

在北京市延庆县妫水现场围隔水体中,通过投加由芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌、放线菌和沼泽红假单胞菌组成的环境有效微生物菌剂(EM菌剂)治理蓝藻水华污染的效果进行了研究。实验结果表明:与对照相比,投加EM菌剂不仅可以快速降低蓝藻数量,使蓝藻生物量减少55%以上,而且能够迅速降低水体中的氨氮、亚硝酸氮、总氮和磷酸盐浓度并维持在较低水平波动,从而降低了形成蓝藻水华所需要的氮和磷营养元素,因此控制了蓝藻水华的发展,具有重要的应用价值。     

复合微生物制剂在垃圾渗滤液处理中的应用

以南京溧水县垃圾填埋场的渗滤液为研究对象,选取NH3-N、TP和COD为评价指标,通过渗滤液pH、曝气时间、反应时间和投加量的改变,研究复合微生物菌剂对垃圾渗滤液中有机物、氨氮和磷的影响。结果表明:微生物制剂最适投加量为V菌/V水为1/5 000~1/2 000,最适反应时间为48~60 h,曝气时间为36~48 h,pH为7.5~8.5。通过正交实验确定最佳反应条件为:投加量V菌/V水为1/2 000,反应时间为48 h,曝气时间为36 h,pH为8。复合微生物菌剂对有机物、氨氮和磷有较好的降解能力。     

pH对黑臭水体净化效率及真菌群落结构的影响

考察了投加微生物菌剂后,不同p H对微生物净化黑臭水体的效率和真菌群落结构的影响。结果表明:投加菌剂并维持净化系统为弱碱性条件时,微生物对NH_3-N和COD去除率均高于自然状态弱酸性条件,但不同pH条件下,微生物对TP去除率基本一致。高通量测序分析发现,不同处理组中真菌群落多样性和丰富度差异显著。门水平上,各实验组优势真菌主要为Ascomycota、Zygomycota、Rozellomycota、Basidiomycota;属水平上,最具优势的菌属是隶属于Ascomycota的Candida,Candida是一种酵母属,其在投加菌剂的实验组中相对丰度较高,尤其是在酸性条件下,这可能与微生物菌剂中含有酵母菌有关。     

混凝去除垃圾渗滤液中DOM的实验研究

选取氯化铁(FeCl3.6H2O)为混凝剂,以经0.45μm膜和1nm膜分子切割的垃圾渗滤液为研究对象,通过混凝剂投加量和混凝pH值实验,研究了垃圾渗滤液中DOM的去除情况,并比较了两种不同分子量水平的渗滤液中DOM的混凝去除特点。研究表明,pH值是影响渗滤液DOM去除的主要因素,氯化铁在pH=5、投加量为4g/L的条件下混凝效果最佳。混凝pH值对大分子量渗滤液中DOC去除的影响较大;而两种分子量水平的渗滤液UV254的去除差异不大。     

硅藻土预处理垃圾渗滤液的试验研究

垃圾渗滤液成份复杂,较难处理。硅藻土具有较强的吸附性能和化学稳定性,因为硅藻土具有较好的絮凝沉淀性能,所以常应用于污水处理中。通过在渗滤液中进行硅藻土不同投加量的试验发现:硅藻土用量越大,絮凝效果越好;串联样中去除污染物的效果明显好于同等投加量的非串联样;在投加硅藻土的同时,适量复合其他絮凝剂像聚合氯化铝(PAC)等,处理效果会更好。后续处理如果再利用膜生物反应器(MBR),处理后的垃圾渗滤液排放标准将大大提高。     

复合菌剂促进生物反应器填埋场稳定化研究

为强化填埋场稳定化进程,该研究提出利用生物强化技术促进准好氧型填埋场的生物降解,通过模拟实验研究了复合微生物菌剂对填埋场垃圾稳定化进程的影响。结果表明,在整个实验阶段,复合微生物菌剂有利于渗滤液污染物的降解,渗滤液产量峰值较对照组提前14 d;实验结束时,实验组渗滤液产量仅为对照组的64.3%,COD浓度仅为对照组的53.3%,氨氮浓度仅为对照组的59.0%;实验组和对照组纤维素含量峰值分别为16.08%、17.60%,木质素峰值分别为25.30%、29.49%。实验组生物降解度比对照组低1.80 mmol/g,说明投加优势复合微生物菌剂能促进垃圾填埋场的稳定化。     

功能菌剂在制革废水不同处理单元的代谢差异

为了解外源菌剂在处理系统中的微生物活性和群落结构变化对于制革废水处理效果的影响。采用Biolog技术追踪了不同处理单元活性污泥中菌群的代谢差异性变化,获得了菌群代谢指纹图谱和功能群落多样性信息,并结合COD、氨氮及总氮去除率进行综合分析。研究结果表明,各单元功能菌群均对醇类碳源的代谢衰退最显著,而综合代谢活性衰退在二级好氧池最明显;各单元功能群落丰富度高而代谢活性较低是由菌剂稀释造成的,投加量是影响废水处理效果的关键因素,在生物选择池增大菌剂投加量可最大限度地减少菌剂总的使用量,并使COD、氨氮及总氮去除率分别提高23.1%、58.8%及43.5%。     

有效微生物对生物膜性能的影响研究

应用环境微生物技术和生物降解技术的手段,采用投加外源微生物共培养生物膜的方法,对轻质陶粒填料的生物膜系统处理城市生活污水的效果进行了试验研究.结果表明:在温度30℃,pH值6-7时,EM 复合茵群的生长状况良好,光密度(OD)在第三、四天达到最大值;在水温为15-25℃的条件下,可在20天左右完成挂膜过程,投加EM复合液的试验样可比对照组提前5天左右完成;生物膜系统对生活污水中的有机物表现出一定的降解效果,投加EM复合液的试验样对CODcr降解效果可比常规生物膜系统提高10%～15%,最高时可以达到25%.它对生物膜系统的有效作用周期约为5天.     

优势菌株生物膜法处理卡那霉素废水

进行了选用优势菌株生物膜法处理卡那霉素废水的工艺条件研究。通过自然驯化污泥挂膜和投加优势菌种挂膜两种工艺的对比试验，揭示了两者在挂膜时间、接触停留时间、进水浓度、耐冲击负荷等方面的不同，指出投加优势菌挂膜系统运行效果优于自然驯化污泥挂膜系统，当进水ＣＯＤｃｒ浓度为３５００￣４０００ｍｇ／Ｌ时，其去除率可稳定达到８８％￣９０％，效果显著。     

投加EM菌处理垃圾渗滤液的试验研究

向污泥中投加EM菌处理高浓度垃圾渗滤液,以常规的微生物处理为对照。以COD为考察目标,探讨了在好氧条件下处理时,各种条件因素（温度、时间、pH、污泥负荷等）对处理效果的影响以及投加EM菌对处理出水COD分子量分布的影响。结果表明,在一定的好氧条件下处理渗滤液时,试验组和对照组的处理效果差异显著。试验组在最佳的好氧条件下可使COD的去除率达到72．5％,高于对照组26．3％。在好氧条件下处理渗滤液,试验组出水中小分子COD的比例高于对照组。     

MCMP制剂与生物膜法联合处理垃圾渗滤液的试验研究

采用单因素试验分析了多功能复合微生物制剂MCMP处理垃圾渗滤液的反应条件,结果表明：投加MCMP能促进渗滤液COD、NH3-N、TP的去除,在反应时间72 h,间歇曝气36h,接种量（VMCMP：V水）为1/8000,进水pH值8时处理效果较好,去除率分别达到37.56%、72.74%、51.56%。MCMP技术与生物膜法联合处理垃圾渗滤液的试验表明：同单纯使用MCMP菌处理渗滤液相比,以陶粒为填料的MCMP生物膜系统,对TP的去除效果有明显提高,去除率达到65.23%,对COD和NH3-N去除率影响不显著。     

2株好氧反硝化菌的筛选及其强化贫营养生物膜脱氮效果

经富集培养、BTB培养基初筛与反硝化能力测定,从城市污水处理厂活性污泥中筛选得到2株好氧反硝化细菌.通过16S rDNA同源性分析对2株菌进行鉴定;并将这2菌株接种到贫营养生物膜体系中以探究它们对系统总氮的去除能力的强化.结果表明,这2株菌分别属于Pseudomonas aeruginosa和Pseudomonas putida,2株好氧反硝化菌单独存在时,对模拟废水的TN去除率分别达78%和82%;2株细菌强化后的生物膜系统对TN去除率达68%和64%,较非强化对照系统分别提高47%和43%,且NH4+-N去除率均接近100%.说明这2株好氧反硝化细菌具有较强的反硝化能力,并能够有效强化生物膜在贫营养条件下的反硝化能力,并且不会抑制生物膜硝化能力,可实现生物膜系统同步硝化反硝化.     

利用垃圾渗滤液富集培养氨氧化菌

确保活性污泥中适当的氨氧化菌(AOB)的数量及活性对污水生物除氮过程至关重要,投加富集AOB是增加活性污泥中AOB浓度的方法之一. 为了经济有效地获取富集的AOB并有效处理难降解的垃圾渗滤液,对利用垃圾渗滤液富集培养AOB的可行性进行了研究. 采用烟台市生活垃圾填埋场的垃圾渗滤液作为培养基,利用辛安河污水处理厂A2/O工艺二沉池的回流污泥进行接种,通过更代方式富集培养AOB. 结果显示:更代4次后,菌液中AOB的浓度增至原来的5.6倍;向活性污泥中投加14.5%的经过4次更代富集培养的AOB,氨氧化速率提高了65.4%,从而验证了利用垃圾渗滤液富集AOB是可行的.      

渗滤液中有机化合物在电化学氧化和厌氧生物组合系统中的降解

根据GC-MS分析,垃圾渗滤液中有机组分大多是难生物降解的有机化合物,如酚类、杂环类、杂环芳烃、多环芳烃类化合物,约占渗滤液中有机组分的70%以上. 本文对渗滤液中典型有机化合物在电化学氧化和厌氧生物组合工艺系统中的降解特性进行了系统研究. 结果表明,在电化学处理系统中,杂酚类、酰胺类、苯并噻唑、苯醌、喹啉、萘等有机化合物降解速率高于外-2-羟基桉树脑和异喹啉等化合物,但前者在厌氧生物处理系统中去除率低;渗滤液原水经过电化学氧化处理后,挥发性脂肪酸(VFA)含量从原水中的0.68%增加到电化学出水中的16.18%;此组合工艺能够显著降低因渗滤液复杂组分间的增效协同作用和拮抗作用而引起的毒性,系统出水可生化性增强,为进一步研究垃圾渗滤液的处理技术和进行该组合处理系统的大规模开发提供参考.     

渗滤液循环对填埋气体产生量影响的实验研究

以上海市生活垃圾组成为依据,通过填埋模拟柱实验研究了不同渗滤液循环方式对新鲜垃圾填埋层填埋气体(LFG)产生的影响.渗滤液循环方式包括:原液循环、厌氧预处理后循环、好氧预处理后循环、原液与陈垃圾柱出水混合后循环.结果表明,原液循环抑制了甲烷化进程,产气速率小,产气期分散.渗滤液经适当预处理后循环均能改善LFG的各项气量指标,表现为产气速率显著提高、产气期集中(本实验条件下约1a);Qt(实际累积产气量)增加,Q有效 Qt值(甲烷浓度大于50%的填埋气体量与实际累积产气量的比值)大于0 80,Qt Qp值(实际累积产气量与计算总产气量的比值)大于0 4.但渗滤液经不同预处理后循环对LFG各项气量指标的优化效果不同,排序为厌氧预处理后循环>原液与陈垃圾柱出水混合后循环>好氧预处理后循环.优化LFG各项气量指标的关键是:①缩短填埋层进入稳定的甲烷化阶段的时间;②减少垃圾中有机物的场外去除量.而渗滤液的预处理程度和方式对这两个因素有直接影响.     

生物膜复合系统脱氮除磷的特征及微生物群落结构分析

试验研究了序批式生物膜复合系统在不同有机负荷下氮磷等营养物质的去除特性.结果表明,复合系统在COD负荷为0.35kg.kg-1.d-1(以MLSS计)时能够很好解决脱氮除磷的泥龄矛盾,TP、TN、NH4+-N去除率分别能达到96%、89%和96%,高于对照组的SBR工艺.复合系统中,悬浮污泥对硝化起主要作用,悬浮态污泥和生物膜的硝化平均贡献比为1.66;附着态生物膜对反硝化和除磷起主要作用,生物膜和悬浮态污泥的反硝化贡献比为2.19,释磷贡献比为3.5,摄磷贡献比为3.76.利用PCR-DGGE技术发现,复合系统中存在丰富的脱氮功能菌和除磷功能菌,且悬浮态与附着态微生物的相似性仅为73%,区别较大,说明两者存在一定的分工协作,与反应器的处理特性相一致.     

Fenton法对老龄垃圾渗滤液难降解有机毒物的削减

采用Fenton法进行削减老龄垃圾渗滤液难降解有机毒物的实验,研究了初始pH值、Fe2+投加量、H2O2投加量、反应时间等对难降解有机毒物削减效果的影响,采用呼吸耗氧速率法和发光细菌的相对发光度法评估了Fenton法对处理前、后老龄垃圾渗滤液可生化性的改善程度和生物毒性削减情况。结果表明:当初始pH值为3.0,Fe2+投加量为17.6 mmol/L,H2 O2投加量为88.2 mmol/L(n(H2 O2)/n(Fe2+)=5),反应时间为2 h时,Fenton法对难降解有机物去除率达到84.7%,以COD表征的有机物去除率达到60.3%。经Fenton法处理后水样呼吸耗氧速率较原水提高了3.35倍,可生化性显著提高;发光细菌相对发光度从原水的1.9%提高到57.2%,处理后渗滤液的生物毒性得到较大幅度削减。     

城市垃圾填埋场渗滤液的回灌处理及其作用

结合垃圾填埋场及其渗滤液水质的特性以及渗滤液回灌工艺的类型。介绍了生物反应器垃圾填埋场的净化机理。渗滤液回灌在加速填埋场稳定化进程及渗滤液处理中的作用及需要注意的问题。     

Characteristics of microbial community involved in early biofilms formation under the influence of wastewater treatment plant effluent

Effluents from wastewater treatment plants (WWTPs) containing microorganisms and residual nutrients can influence the biofilm formation. Although the process and mechanism of bacterial biofilm formation have been well characterized, little is known about the characteristics and interaction of bacteria, archaea and eukaryotes in the early colonization, especially under the influence of WWTP effluent. The aim of this study was to characterize the important bacterial, archaeal and eukaryotic species in the early stage of biofilm formation downstream of the WWTP outlet. Water and biofilm samples were collected 24 and 48 hr after the deposition of bio-cords in the stream. Illumina Miseq sequencing of the 16S and 18S rDNA showed that, among the three domains, the bacterial biofilm community had the largest alpha and beta diversity. The early bacterial colonizers appeared to be “biofilm-specific”, with only a few dominant operational taxonomic units (OTUs) shared between the biofilm and the ambient water environment. Alpha-proteobacteria and Ciliophora tended to dominate the bacterial and eukaryotic communities, respectively, of the early biofilm already at 24 hr, whereas archaea played only a minor role during the early stage of colonization. The network analysis showed that the three domains of microbial community connected highly during the early colonization and it might be a characteristic of the microbial communities in the biofilm formation process where co-occurrence relationships could drive coexistence and diversity maintenance within the microbial communities.     

生物脱氮新技术在垃圾渗滤液工程化处理中的应用

针对渗滤液中高浓度氨氮的处理问题,采用厌氧折流板反应器（ABR）和复合生物膜（HBR）组合工艺对广州市大田山垃圾渗滤液生物处理系统进行改造.具体分析了工程改造后厌氧折流板反应器和复合生物膜反应器的氨氮处理效果及其微生物的状况.现场采用ABR-HBR组合生物脱氮工艺,通过合理控制HBR的溶解氧浓度,并将HBR出水以大比例回流到ABR,以促进部分硝化和厌氧氨氧化过程的发生.结果表明,在进水氨氮浓度高达336.24～685.09 mg/L的条件下,启动60　d后,ABR反应器成功地培养了厌氧颗粒污泥和厌氧氨氧化细菌,其平均氨氮去除率为34.9%.ABR反应器稳定运行30 d后,HBR反应器中氨氧化细菌的数量(MPN)高达6.4×10⁷ 个/mL,其平均氨氮去除率为95.1%.经组合工艺整体处理后,系统出水氨氮浓度稳定在25　mg/L以下,总氮的去除率也高达80%以上.