一株高效废水除臭粪产碱菌的筛选及除臭特性研究

为了研究新型微生物除臭剂,以氨和硫化氢去除率为指标,采用驯化富集、稀释涂平板和分区划线的方法,从垃圾渗滤液中筛选出4株除臭菌。通过初筛和复筛试验获得1株除臭率最高的菌株,命名为X3。该菌株对氨和硫化氢的去除率分别为85%和82%。经过形态学观察、生理生化试验及16S rRNA基因分析,X3为粪产碱菌(Alcaligenes faecalis)。对其除臭特性进行了研究。结果表明:随生长曲线进入对数期,除臭率也呈现对数增长,在稳定期时,除臭率达到最高;上清液对氨和硫化氢的去除率分别为37%和30%,而下沉细胞对氨和硫化氢的去除率高达83%和79%,因此,该菌的主要除臭成分为活体细胞。     

沼泽红假单胞菌去除镉的实验研究

研究了驯化后的光合细菌沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)N菌株在不同条件下的生长和对重金属镉的去除效果.结果表明, 该菌株的最佳生长条件和对镉的去除条件为:pH=7.0,温度35 ℃,好氧黑暗,接种量12%.在最佳条件下,镉的去除率可达80%以上.在最佳去除条件下,模拟了N菌株去除镉的动力学方程.通过测定镉的去除与细菌生长曲线,表明镉的去除与菌体的生长相关.     

一株酸性红B脱色菌的鉴定及脱色动力学

从城市生活污水处理厂的活性污泥中分离对酸性红B具有脱色活性的菌株,考察了不同碳源、不同氮源、葡萄糖初始质量浓度、酸性红B初始质量浓度、温度、pH值等因素对酸性红B脱色效果的影响,对菌株脱色酸性红B的条件进行了优化,研究了脱色的动力学方程。获得了对酸性红B具有良好脱色能力的菌株,对50 mg/L酸性红B模拟废水的脱色率可达96.65%,命名为Y15。通过形态学、16S rDNA序列分析鉴定得到Y15菌株为肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)。肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)对酸性红B脱色需要外加碳源,以葡萄糖最好,但不能超过2.0 g/L;适宜氮源是(NH_4)_2SO_4。在葡萄糖初始质量浓度为2 g/L、初始酸性红B质量浓度为50 mg/L、温度为35℃、初始pH值为8.0时脱色效果显著。在温度为20~40℃范围内,脱色效果符合一级动力学方程。     

沼泽红假单胞菌去除铅的实验研究

采用沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)N菌株进行了去除铅的研究。考查pH、温度、接种量、供氧光照条件等因素对其生长及去除铅的影响。结果表明:菌株生长及去除Pb2+的最优条件是pH为7、厌氧光照、温度为30℃,接种量为0.6g·L-1,Pb2+的去除率可达95%以上;模拟了N菌株去除不同浓度Pb2+的动力学方程。进一步研究不同浓度Pb2+对N菌株细胞中半胱氨酸脱巯基酶比活力的影响,结果显示:Pb2+浓度分别为50,100,150mg·L-1时,可提高半胱氨酸脱巯基酶的活力,而当Pb2+浓度提高到200mg·L-1时则抑制其活力。     

光合细菌对土壤中呋喃丹的生物降解

以一株降解呋喃丹的光合细菌球形红细菌(Rhodobacter sphaeroides)H菌株为材料,考察了其在实验室模拟条件下降解土壤中呋喃丹的影响因素及其动力学过程.结果表明,该菌降解呋喃丹的最适条件为:温度30℃,pH=7.0,接种量107个/g.在最适条件下,H菌株对初始质量浓度为5.0～25 mg/kg呋喃丹的降解反应均符合一级动力学特征.可以将其应用于呋喃丹污染土壤的生物修复.     

重金属吸附菌处理含锌废水的研究

从污水厂活性污泥中分离筛选出3株对重金属锌吸附能力较强的菌株,考察了pH值、温度和Zn2+质量浓度对菌株吸附含锌废水的影响。结果表明,菌株Z-5-2在pH=7.0、温度30℃、Zn2+质量浓度为200mg/L时吸附效果最好;菌株Z-5-3在pH=6.0、温度28℃、Zn2+质量浓度为250mg/L时吸附效果最好;菌株Z-5-4在pH=7.0、温度28℃、Zn2+质量浓度300mg/L时吸附效果最好。其中,菌株Z-5-4吸附能力最强,吸附率可达95.5%,对菌株Z-5-4进行16SrDNA序列分析,鉴定Z-5-4为产吲哚金黄色杆菌。     

产絮凝剂细菌的筛选及其培养条件研究

从活性污泥、农药厂土壤中分离筛选到8株产絮凝剂细菌,经过复筛得到一株高效絮凝剂产生菌NT-1.该菌产絮凝剂的适宜碳源为蔗糖,适宜氮源为酵母膏,初始pH值7.0～8.0,装液量45～75 mL/150 mL,接种量3%～6%,摇床转数为150 r/min,32 ℃培养36～72 h;产生具有高效稳定絮凝活性的絮凝剂,对高岭土悬液的絮凝率均在90%以上.     

褐煤对废水中酸性红B的结合吸附作用研究

将褐煤样品加入含染料酸性红B的模拟废水中并加碱,褐煤中的腐殖酸溶解,而后加盐酸使腐殖酸絮凝.利用溶解的腐殖酸结合与褐煤颗粒表面的吸附作用,达到去除废水中该染料的目的.结果显示,褐煤对酸性红B具有很好地去除效果,但受到作用时间、溶液pH值、离子强度等因素的影响.要达到最佳去除效果,结合过程最少需要120 min,吸附过程需要480 min.初始质量浓度越高,废水中酸性红B的去除率越低,但当初始质量浓度在250 ～ 500 mg/L时,去除率最小,但变化不大.结合过程pH值升高与吸附过程pH值降低均有利于该染料的去除.褐煤投加量增加,去除率提高,当初始质量浓度为250mg/L,褐煤投加量达到4mg/mL时的去除率达99％.离子强度的增加有利于褐煤对酸性红B的去除作用.     

移动除臭装置对填埋场作业面膜下臭气去除试验研究

采用移动除臭装置对填埋场作业面夜间覆膜后产生的臭气进行净化试验研究。结果表明,移动除臭装置对臭气中H2S和NH3平均去除率分别为52.7%,41.3%;臭气浓度平均去除率为97.4%;甲硫醇及甲硫醚的去除率分别为99.9%,100%。温度、气体停留时间是影响除臭效果的主要因素。     

外源微生物对土壤中烟嘧磺隆的降解作用研究

为了探索外源微生物N80(Serratia marcecens)对烟嘧磺隆污染土壤生物修复的可行性,在实验室条件下,分析了温度、土壤pH值、接菌量、农药初始质量比等因素对N80降解烟嘧磺隆效果的影响.同时以小白菜、甜菜、菠菜为供试作物,采用室内盆栽试验法处理污染土壤,液相色谱仪(UVD)测定土壤中烟嘧磺降残留量.结果表明:1)向污染土壤中添加外源微生物菌株N80可以促进土壤中烟嘧磺隆的降解,第30d时,最高降解率可达79.7％;2)N80降解污染土壤中烟嘧磺隆的最适宜条件为25℃,pH=7.0,接种量108 cfu/g,初始质量比10mg/kg.研究表明,向污染土壤中接种一定量的外源微生物菌株N80可以有效降低土壤中烟嘧磺隆的残留量,减轻烟嘧磺隆对敏感作物的药害,达到了预期的生物修复效果.     

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。     

曝气量及亚硝酸盐浓度对SBBR单级自养脱氮系统性能的影响

为了提高单级自养脱氮工艺的脱氮性能及稳定性,采用SBBR反应器,通过连续试验及间歇试验研究了曝气量对单级自养脱氮系统脱氮效率及脱氮负荷的影响,分析了反应器内不同曝气条件下氨氮降解特征、亚硝酸盐质量浓度与氨氮降解速率的关系,并探讨了污泥的亚硝酸盐氧化活性与SBBR反应器稳定性的关系。连续试验结果表明,曝气量从48 L/h提高到88 L/h,总氮平均去除率由72.46%增长至93.00%,总氮平均去除负荷由0.29 kg N/(m3·d)提高至0.57kg N/(m3·d)。间歇试验结果表明:氨氮降解速率随曝气量增加而提高,出水氨氮及总氮质量浓度随曝气量增加而降低;同时曝气期DO质量浓度随曝气量增加而有所升高;在整个SBBR周期内未出现亚硝酸盐积累的现象,亚硝酸氮质量浓度一直较低(低于2.00mg/L),向反应器中添加亚硝酸盐可以促进氨氮的降解;随曝气量增加,由于污泥的亚硝酸盐氧化活性较低,硝化作用产生的硝酸盐并未大幅增长,系统表现出了较好的稳定性;氨氮未完全降解时,反应器内DO质量浓度曲线缓慢下降或基本保持不变,当氨氮完全被去除时,系统不再耗氧,DO质量浓度迅速升高,曲线出现拐点,DO拐点对单级自养脱氮控制有重要参考价值。     

板式陶瓷膜的制备及其分离制革废水的性能研究

采用固态离子烧结法制备出0.2μm、3μm和10μm3种不同孔径的陶瓷膜,用其处理制革工序废水,对比废水处理前后的硬度、硫化物含量、氨氮和COD的变化,计算去除率。结果表明,制革工序废水经板式陶瓷膜处理后,废水的硬度去除率在63%以上,硫化物、COD和NH3-N的去除率均达到83%以上,去除效果良好,达到国家排放标准,亦可以回用。     

高锰酸钾去除水中甲硫醚的效能及动力学研究

通过烧杯试验研究水处理常用氧化剂KMnO_4氧化水中甲硫醚的效能,探讨了KMnO_4投加量、甲硫醚初始质量浓度、p H值及腐殖酸质量浓度对氧化反应的影响,并对反应动力学及氧化产物进行了分析。结果表明:不同剂量的KMnO_4氧化甲硫醚反应在t=10 min内已基本完成,去除率达99%;随KMnO_4投加量增加,去除率和反应速率增加;KMnO_4过量条件下甲硫醚初始质量浓度对反应速率和去除率无影响;p H值对反应速率常数影响较显著,当p H=6.85时,反应速率常数达到最大;0~30 mg/L的腐殖酸对甲硫醚去除率基本无影响,但对反应速率有一定的抑制作用。腐殖酸质量浓度在0~15 mg/L变化时,反应速率常数基本不变;腐殖酸质量浓度从15 mg/L增大到20mg/L时,反应速率常数迅速变小,反应进程变慢;而当腐殖酸质量浓度大于等于20 mg/L时,反应速率常数又基本不变。KMnO_4氧化甲硫醚的反应符合二级反应动力学模型,二级反应的动力学常数k=0.647 L/(min·mg)。通过GC/MS对反应产物分析发现,KMnO_4可将甲硫醚氧化为二甲基亚砜。因此,KMnO_4是一种高效、快速的去除水中甲硫醚的氧化剂。     

贫营养条件下MBR与IAMBR脱氮效果分析

以膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor,MBR)工艺和间歇曝气式膜生物反应器(Intermittent Aeration Membrane Bio-Reactor,IAMBR)工艺进行对比运行试验,探求贫营养条件下系统的运行和脱氮特性。定期测量各项氮指标及混合液污泥浓度等数据,结果表明:IAMBR系统整个周期内的氨氮去除率(平均值为81%)基本高于MBR(平均值为76%);IAMBR的总氮去除率虽然有限,但基本维持了理论上的出水总氮质量浓度小于进水总氮质量浓度,优于MBR的总氮去除率负值状态;试验末期,MBR的污泥质量浓度迅速下降至3 650 mg/L以下,而间歇曝气式IAMBR的污泥质量浓度仍旧保持在4 530 mg/L。因此,整体来看IAMBR系统比MBR更能经受贫营养环境的冲击。     

不同液气比条件下氨法脱碳工艺影响因素试验研究

基于氨法脱碳工艺,对不同液气比下各工艺参数对CO_2脱除率的影响开展了试验研究。结果表明,氨水浓度和烟气停留时间的提升能够有效提高CO_2的脱除率,而反应温度、CO_2体积分数及CO_2负载量的提高不利于CO_2的脱除。通过调整液气比可以缓解各工艺参数对CO_2脱除率的影响,维持系统稳定。综合对比试验结果,认为液气比合适的应用范围为6~8 L/m3。     

污水地下渗滤系统基质床特性模拟

为提高污水地下渗滤系统(Subsurface Waste-water Infiltration System,SWIS)的生物脱氮效率,改进了基质床体结构组成,采用土柱模拟试验对比了基质床改进前后ORP特征及氨化、硝化及反硝化细菌数量的变化。结果表明,在地下渗滤系统中,氨氮的去除率(Q)随基质层深度的变化规律为Q(100 cm)Q(80 cm)Q(20 cm)≈Q(40 cm)Q(60 cm)。改进后基质铺设顺序依次为:0~60 cm填充炉渣和草甸棕壤(两者体积比为3∶7),60~130 cm铺设活性污泥、炉渣和草甸棕壤(三者体积比为1∶2∶7)。基质床结构组成改进后,20~60 cm区域氧化电位(ORP)大幅提高,尤其60 cm深度处ORP从0提高到180 m V,有效促进了硝化反应的进行;床体氨化、硝化及反硝化细菌数量大幅度提高,对NH+4-N及TN的脱除效率分别较改进前提高了12.6%和10.5%,出水NH+4-N及TN质量浓度满足城市景观地表水水质标准(GB/T 18921—2002)。     

氨排放对华北典型地区冬季二次无机盐生成的影响

为研究氨排放对冬季PM_(2.5)中二次无机盐的影响,设置不同排放情景,应用CMAQ模式对华北地区典型城市——保定冬季无机盐进行了模拟研究。结果表明:将氨气在模式中排放置零的情景下,无机盐质量浓度降低了67.08%;氨排放削减与二次无机盐生成呈非线性关系,大气呈"氨限制"状态;氨排放削减能够有效抑制二次无机盐的生成,当削减幅度为50%时无机盐总体降幅达29.89%,其中硝酸盐、铵盐和硫酸盐降幅分别为53.78%、27.87%和5.64%;氨排放对重污染时段二次无机盐的生成贡献较高,当氨削减幅度为50%时无机盐总体降低40.58%;在当前大气环境下,氨排放削减是保定市冬季控制二次无机盐污染的重要途径。