硫酸盐还原菌的污染与防治方法

硫酸盐还原菌 ( Sulphate-Reducing Bacteria,简称SRB)是一群严格厌氧的异养型微生物 ,其分布遍及全球 ,主要存在于水体的深部和浅部、下水道和油田等处 ,它们与石油、煤炭矿藏有关 ;它们在生态环境中的广泛分布及其特殊的代谢活动对人类环境和国民经济产生明显的影响 ,人们对此越来越重视 ,对 SRB的研究也在不断深入。在环境科学的研究中 ,SRB在水处理 (特别是厌氧处理工艺 )中的应用已有报道[1 ] ,而对 SBR引起的污染与防治办法却鲜见报道。本文拟对此进行介绍。1　对水体的污染与防治1 .1　对水体的污染SRB对水体的污染是由有机…     

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。     

硫酸盐对不同浓度有机废水厌氧消化的影响

四个浓度有机废水用五个浓度硫酸盐处理,结果表明,低浓度有机废水(如5000mgCOD/l)即使用浓度达100mmol/l硫酸盐处理,只在发酵早期对产甲烷有抑制作用,10天以后抑制作用消失,而高浓度有机废水(如15000～20000mgCOD/l)加入不同浓度硫酸盐处理,甲烷产生率下降,抑制时间随发酵时间延长而延长,但抑制程度随发酵进程逐渐减弱,产气率逐步提高。在总产气量达到最高值以前,气体中甲烷含量随硫酸盐浓度提高而下降。硫酸盐还原与产甲烷状况基本一致。     

硫酸盐还原菌落活性的研究

从广州某污水处理厂采取含硫酸盐还原菌（SRB）的污泥,经富集培养、驯化,研究该硫酸盐还原菌（SRB）在pH值为7．5、30℃的完全厌氧环境中,使硫酸盐转化的效率。试验证明,经过富集、驯化后的硫酸盐还原菌,在1～2h内生长最快,硫酸盐还原效率最高,经过3h左右,硫酸盐还原率可达到93．8％。     

硫酸盐还原菌及其影响因子

硫酸盐还原菌是一类形态，营养多样化的，利用硫酸盐作为有的异化作用电子受体的严格厌氧菌，据不完全统计，现已分离到１２个属近４０多个种。但培养和分离到种菌的纯培养的实验室却不多。对硫酸盐还原菌的代谢机理（分解代谢，电子传递，氧化３个阶段）进行了分析和总结。     

硫酸盐还原对三氯乙烯生物降解的影响

模拟被三氯乙烯（TCE）污染的地下水,分别按照硫酸根和TCE质量浓度比为0.1、0.5、1.0、2.0和4.0投加硫酸盐,研究硫酸盐还原作用对TCE降解的影响,确定最适宜TCE完全还原脱氯的硫酸盐投加配比。结果表明,硫酸盐还原作用能强化TCE的降解;实验条件下,TCE的降解性能随着两者质量浓度比的增大而增强,较好的投加配比为4.0;硫酸盐还原与TCE降解存在一定的相互促进作用。     

排水管道中硫酸盐还原菌与产甲烷菌的竞争与调控

城市排水管道生物膜及底泥中存在着复杂的菌群及其相互作用,可产生H2S、CH4等多种有毒有害气体,造成管道腐蚀,危害城市管网安全。在总结2种关键微生物菌群―硫酸盐还原菌（SRB）与产甲烷菌（MA）的分类、代谢机理及两者在产气反应过程中的底物竞争关系的基础上,阐述了SRB、MA在排水管道微环境中的分层分布特征,重点梳理与分析了SRB、MA的调控因素及方法。由于SRB、MA对于不同抑制剂的耐受性不同,且处于生物膜内部的菌群会受到传质阻力的保护作用,因此,控制H2S时须增加抑制剂的单次投加量,对于CH4,则须延长抑制剂的投加周期。研究为今后开展管网废气控制提供了微生物学理论基础,并为城市管网防腐及维护提供了具体的调控依据。     

硝基苯对硫酸盐还原过程的影响

为了探明硝基苯(NB)对硫酸盐还原的影响,揭示相关过程机制,采用以丙酸盐为碳源和电子供体的序批式厌氧反应系统(水力停留时间为33 h),考察了碳硫比为0.63～5.0,NB浓度为2.5～50 mg/L条件下,系统的硫酸盐还原效能。研究结果表明,NB对硫酸盐还原过程存在抑制作用,当系统NB进水浓度低于30 mg/L时,NB对硫酸盐还原过程抑制并不显著,但当进水NB浓度达50 mg/L时,硫酸盐还原率由近100%迅速降至17%。对比实验结果进一步表明,NB初始浓度为16.5 mg/L条件下,硫酸盐的比还原速率和丙酸的比消耗速率分别为对照组的63%和52%。硫酸盐还原的抑制主要源自NB及其还原产物苯胺(AN)的生物毒性,但上述抑制作用可逆。     

硫酸盐还原菌和酸性矿山废水的生物处理

本文论述了硫酸盐还原菌的代谢和所需要的碳源以及硫酸盐还原的影响因素和生物处理酸性矿山废水的研究进展.     

餐厨垃圾干式厌氧消化过程流变特性变化及其对反应器流场的影响

餐厨垃圾的有机组成是影响其干式厌氧消化性能的重要因素。以实际餐厨垃圾为研究对象,通过向其中投加馒头改变其有机组成,进而研究不同有机组成下物料厌氧消化过程中的流变特性变化及产甲烷特性。结果表明,不同有机组成物料的甲烷产气量与其粘度具有一定的负相关关系,表明物料流动性的提高有助于其产甲烷效率的提高。而物料流变特性的差异则主要可归因于TS、VS以及溶解性有机物释放的差异。物料的屈服应力与其TS、VS具有一定的线性相关关系。CFD模拟结果表明,随着厌氧消化的进行,反应器内流场逐渐变好,死区率降低,且死区率与物料TS质量分数、屈服应力及表观粘度呈正相关关系。因此,针对不同有机组成物料流变特性及反应器流场的不同需选取合适的搅拌策略,以实现搅拌效率与搅拌能耗之间的平衡。本研究结果可为优化干式厌氧消化反应器的运行提供参考。     

挥发性脂肪酸对厌氧干式发酵产甲烷的影响

为了提高中温干式厌氧间歇发酵效率,研究了发酵过程中间产物———挥发性脂肪酸对产甲烷的影响。实验分2批进行,第1批在牛粪发酵过程中分别添加乙酸、丙酸和丁酸,第2批发酵添加易产生挥发酸的厨余垃圾混合发酵。结果显示,添加单一挥发酸的发酵过程中,添加丙酸的产甲烷速度较慢,因为丙酸降解生成乙酸的速度较慢,减慢了甲烷的形成;混合发酵过程厨余垃圾产甲烷速度比牛粪快,发酵过程产生2个产气高峰;牛粪和厨余垃圾固体物质含量比在11∶1到5∶1范围内较好,比牛粪单独发酵产气多,产酸高但不酸败,产生的挥发酸主要是乙酸和丙酸,其中比例为7∶1混合发酵的产甲烷速率最大,为4.89 mL/(g VS·d)。实验表明,牛粪厌氧干式发酵过程添加一定量的厨余垃圾可加快挥发酸的产生并提高挥发酸产量,从而提高甲烷的产量,但是总挥发酸长时间超过10 000 mg/L,pH降到不适于产甲烷菌生长的范围时,将抑制甲烷的生成,挥发酸积累导致厌氧发酵酸败。     

浓度波扩散模型在玉米秸秆厌氧干发酵中的应用及验证

将Vavilin的浓度波扩散模型引入到玉米秸秆厌氧干发酵中,使用MATLAB7.0软件运用最小二乘法,计算初始含水量为70%的中温玉米秸秆干发酵过程中Ds、DB和ρm等相关模型系数,并通过不同初始含水量(75%、80%和85%)实验来进行验证,结果表明,所得模型系数在含水量70%~80%时预测效果较好,能较为准确地反映发酵过程中的传质过程。     

厌氧发酵产挥发性脂肪酸实现太湖蓝藻泥的减量与资源化

采用热碱预处理及厌氧发酵技术实现了太湖蓝藻生产挥发性脂肪酸(VFAs)。结果表明,热碱预处理(T=90 ℃,pH=12)可以促进蓝藻中的固相有机质溶于液相中,溶解性的化学需氧量(SCOD)、碳水化合物和蛋白质相比未预处理分别提高了10.3、12.3和4.8倍。三维荧光光谱(3D-EEM)分析表明,热碱预处理能提高蓝藻可生物利用性,同时降低腐殖酸的含量,有利于后续生物转化。在序批式厌氧发酵产酸运行模式下,平均总挥发性脂肪酸(TVFAs)浓度达到18.64 g·L⁻¹,产酸效率(1 g VSS中VFAs的占比)为46%。半连续运行模式下,平均TVFAs可以达到15.56 g·L⁻¹,产酸效率为26%。蓝藻中溶解性碳水化合物和蛋白质降解率分别为50.43%和47.04%。同时,蓝藻中总悬浮固体(TSS)和挥发性悬浮固体(VSS)的降解率分别为24.5%和43.4%,达到了很好的减量化效果,但残留物中还存在大量有机物未生物转化。     

有机负荷对酒糟厌氧消化降解及甲烷产率的影响

为了探究有机负荷对酒糟中温厌氧消化运行的稳定性及产气性能的影响,启动了有机负荷分别为1.6、4.8和6.4 kg·（m3·d）-1的厌氧反应器R1、R2和R3,并以半连续方式运行100 d。单因素方差分析（ANOVA）的结果表明,3个反应器在60~90 d的VS降解率无显著性差异（p=0.19>0.05）,分别为（66.9±3.2）%、（68.1±2.7）%和（66.1±1.5）%,但产气率随着有机负荷的提高而升高,分别为（0.48±0.07）、（0.61±0.06）、（0.71±0.06）m3·kg-1,对应的甲烷比例为56.9%、60.9%和59.6%。虽然提高有机负荷促进了有机碳源利用效率,提高了甲烷比例和产量,但其稳定运行存在一定困难,R3在90 d后产气急剧下降,丙酸大量积累,产酸菌和产甲烷菌间的动态平衡受到破坏。因而,适宜的有机负荷是确保酒糟良好的厌氧消化稳定性能和产气性能的关键因素。     

温度对木质纤维素水解与挥发性脂肪酸累积的影响

木质纤维素厌氧消化过程产生的挥发性脂肪酸（VFAs）可作为外加碳源投加到人工湿地,解决人工湿地反硝化碳源不足的问题,但温度对木质纤维素厌氧消化生产VFAs过程的影响还有待深入探明。考察上述木质纤维素厌氧消化过程中有机碳源、糖与VFAs的变化规律,试图探明温度（10-55℃）对木质纤维素水解与VFAs累积的影响。研究结果表明,温度升高对木质纤维素的水解具有促进作用,对VFAs产量的影响显著。35℃时是生物质发酵产酸的最优条件,VFAs累积量不仅最早（第10天）达到最高值154mgCOD／g生物质,而且碳源的数量和品质均达到较高的水平。     

碱性条件促进太湖蓝藻厌氧发酵产挥发性脂肪酸

采用批式研究实验,考察了酸性(pH 5)、中性(pH 7)和碱性(pH 9)条件下,太湖蓝藻厌氧发酵产挥发性脂肪酸(volatile fatty acids,VFAs)过程中的产酸指标,酸分布及蓝藻有机成分降解的效果。结果表明,pH为9时VFAs产率最高,为0.274 g VFAs/g VS,VS降解率达到51.91%。蓝藻有机成分中蛋白质、碳水化合物、脂类降解率也在pH为9时达到最高,分别为53.2%、30%和40.6%。实验对蓝藻产酸效果与其他固废产酸效果进行了比较,比较结果说明,太湖蓝藻作为厌氧发酵原料生产挥发性脂肪酸具有可行性。     

油脂含量和有机负荷对餐厨垃圾干式厌氧消化的影响

为了研究进料油脂含量(5%~25%)和有机负荷(40~60 kg VS/m3)对餐厨垃圾中温干式厌氧消化的共同影响,采用软件Design-Expert 8.0.6设计进料参数,以容积产甲烷率作为响应值,对14组序批式实验的结果进行回归分析,并建立容积产甲烷率与油脂含量和有机负荷间的回归方程。结果表明,当有机负荷为40 kg VS/m3时,甲烷产率随油脂含量的增加而增大;当有机负荷为50 kg VS/m3时,甲烷产率随油脂含量的增加先增大后减小;当有机负荷为60 kg VS/m3时甲烷产率随油脂含量的增加而减小。序批式实验中进料的最佳油脂含量和有机负荷分别为18.7%和42.9 kg VS/m3,对应响应面的理论容积产甲烷率最大值为32.74 L CH4/L。研究结论可以应用到实际工程中,为餐厨垃圾干式厌氧消化技术的推广提供一定的理论基础。     

硫酸盐还原菌污泥固定化特性

采用玉米芯为碳源,聚乙烯醇(PVA)为包埋载体,饱和硼酸(H3BO3)为交联剂,研究了硫酸盐还原菌污泥(SRBS)、铁屑、麦饭石共固处理合成煤矿酸性废水的最优配比与机理,并分析了固定化过程中小球稳定性及活性的变化规律。实验结果表明,SRBS投加量是影响处理效果的最显著因子,当投加30%SRBS、2%铁屑、3%麦饭石时SO42-、Mn2+去除率分别为94.13%和84.39%,溶液pH为7.03,未检测出Fe2+;随着交联时间的延长,小球膨胀率及SO42-还原率分别呈线性与指数下降,从保持小球稳定性与活性角度考虑,可将交联时间设定为4~8 h;该法可为市政污泥的处置以及生物法处理煤矿酸性废水的工程应用提供技术参考。     

餐厨垃圾干式厌氧消化工艺中甲烷转化率及其限制性因素

餐厨垃圾的有机组成是影响其干式厌氧消化甲烷转化率的重要因素.通过批量实验并结合混料模型设计,以馒头、豆腐和食用油分别代表餐厨垃圾中多糖类、蛋白质类和脂质类为主的底物,研究餐厨垃圾有机组成对干式厌氧消化各有机组分降解率、甲烷产生量的影响;并探讨了餐厨垃圾有机组分降解对甲烷转化率的限制性因素.结果表明,多糖、蛋白质和脂质的...     

接种比对餐厨垃圾干式厌氧发酵启动的影响

针对不同接种比对餐厨垃圾干式厌氧发酵启动的影响,对比分析了VS接种比分别为0.36和0.90两种情况下,餐厨垃圾干式厌氧发酵启动过程中pH、NH4-N、COD、VFA、甲烷含量等指标的变化。实验结果表明,启动初期2组样品pH分别快速降至4.74和5.68,均呈酸化状态,经碱液调整后,接种比为0.36的处理仍无法正常产气,接种比为0.90的处理,pH逐步提高,系统正常运行,经72 d的发酵实验,COD去除率达90.29%,甲烷含量高于60%的沼气产量达255.4 L,分析可见,VS接种比是干式厌氧发酵处理的重要参数;此外,与传统湿式厌氧发酵处理相比,餐厨垃圾干式厌氧发酵在较高的VFA和氨氮浓度下,仍能正常运行,采用干式厌氧发酵技术处理餐厨垃圾是可行的。