壬基酚和短链壬基酚聚氧乙烯醚在土壤中的降解研究

研究了壬基酚(NP)类内分泌干扰物在土壤体系和添加污水处理厂剩余污泥的土壤体系中的降解行为.结果表明,NP、壬基酚单氧乙烯醚(NPEO1)、壬基酚二氧乙烯醚(NPEO2)在土壤中的降解遵循一级动力学方程,其降解速率随温度升高而升高.30℃时,初始浓度分别为100、50和100 mg·kg-1的NP、NPEO1和NPEO2可在45 d内完全降解.相同条件下,土壤中NP的降解速率大于NPEO1和NPEO2.体系中添加污泥促进了NPEO1和NPEO2的降解,同时抑制了NP的降解.     

壬基酚聚氧乙烯醚在碱性印染废水中的降解

通过静态和动态连续降解实验,揭示了壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO,Nonylphenol ethoxylates,浓度6.25~12.5 mg·L-1)在碱性牛仔布印染废水中的去除规律.批式活性污泥实验表明,厌氧环境下,随着p H值的增加,壬基酚(NP,Nonylphenol)产生受到抑制,短链NPEO(环氧乙烯加成数1~3,NP(1~3)EO)总浓度水平虽然只有500~900μg·L-1,却呈现增加趋势;好氧环境下,尽管NPEO总量降解率超过85%,但产生的各种短链NP(1~3)EO和短链壬基酚聚氧乙烯醚酸酯(NPEC,Nonylphenol polyethoxycarboxylate)浓度区间为10~110μg·L-1,碱性环境下两类物质总量最低,不足100μg·L-1.耦合厌氧水解和好氧曝气的连续实验表明,增设填料的厌氧折板水解池出水中短链NP(1~3)EO的总浓度增至4000~5000μg·L-1,这与厌氧环境下一部分NPEO附着在废水杂质和厌氧污泥上,在污泥龄较长的附着型污泥作用下,生成了大量的NP(1~3)EO有关;好氧段出水中NP(1~3)EO浓度降至230~610μg·L-1,短链NPEC(NP(1~3)EC)总量上升到800~1000μg·L-1,NP(1~3)EC由NP(1~3)EO转化来的可能最大.印染出水中NP及NP(1~3)EO受厌氧段出水中NP及NP(1~3)EO浓度影响明显.     

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。     

固定化酵母LH-F1强化活性污泥好氧脱色酸性红B

进行了利用海藻酸钙包埋法固定化真菌Magnusiomyces ingens LH-F1强化活性污泥好氧脱色酸性红B(ARB)废水的研究。结果显示,在真菌LH-F1包埋密度为40 g/L的条件下,经其强化的活性污泥对ARB的脱色效率明显优于纯污泥,且强化菌投加量越大,脱色效果和稳定性也越好;在进水ARB浓度为分别50和100 mg/L时,24 h脱色率分别稳定在97%和93%以上。微生物群落分析的结果显示,经生物强化后的污泥体系微生物群落发生了显著变化,在菌群中检测到一株可利用偶氮化合物作为碳源的细菌Hydrogenophaga palleronii DSM 63及其它一些可以降解多环芳烃和常见小分子有机化合物的细菌及真菌菌种,ARB的降解脱色是这些优势菌协同完成的。     

1株壬基酚降解菌的分离鉴定及其降解特性研究

从给水处理系统长期运行的颗粒活性炭上分离到1株可以以壬基酚(NP)为唯一碳源生长的好氧细菌F-10,利用Sherlock微生物鉴定系统(MIS)分析,初步鉴定为红球菌属中的红串红球菌.通过摇瓶实验考察了温度、pH、NP初始浓度、细菌投量、金属离子等因素对F-10降解NP性能的影响,得出最佳降解条件是温度30℃,pH值6.0,在该条件下,2%菌投量对1 mg/L NP去除率达到了62%,且降解过程满足一级动力学模型,速率常数(k)为0.086 5 d-1,半衰期(t1/2)为8.0 d;此外,菌的降解速率与NP的初始浓度关系不大,而与菌量呈正相关;增加溶液中NH4、Mn2 、Mg2 、NaCl浓度或加入葡萄糖、醋酸钠和酵母膏等底物对菌降解NP均有促进作用;而Ca2 、Cu2 、Fe2 和磷酸盐的作用则相反;同时混合菌体系的降解性能要优于纯菌.     

复合菌群处理印染废水

从印染污水排放口污泥中筛选出3株具有高絮凝率和降解能力的菌株,将3株菌株进行复合,得到复合菌群JFFH-124。实验表明:复合菌群JFFH-124的絮凝能力和降解COD能力都比单菌株强。经过JFFH-124的絮凝和降解处理,印染废水的色度从150降低到23,脱色率达84.5%;COD从530 mg/L降低到96 mg/L,去除率达81.9%。     

扑热息痛高效降解菌的选育及其生物强化效果

从制药厂废水生物处理系统活性污泥中经长期富集培养，分离、筛选得到5株扑热息痛高效降解菌。在扑热息痛浓度为1000mg/L的选择性培养基中，菌析Pl在摇床培养20h后，细胞数达到10^9/mL，对扑热息痛的降解率达到96.30%。在生物降解性能预测实验中，菌株Pl对含扑热息痛废水COD的去除率也明显高于其它来源的增生物，为了实现降解菌的资源化应用，试验将所分离得的各扑热息痛降解菌制成混合菌液投加于处理含扑热息痛等多种复杂的污染物废水的组合生物膜法和SBR法废水处理装置中，考察投菌量与生物强化效果的关系，结果发现：在投菌量为处理系统有效容积的0.20%（V/V），进水COD在440.33-1036.77mg/L之间波动时，生物强化效果显著。     

过氧化氢协同光照和类Fenton法降解壬基酚研究

在模拟日光辐射下,文章研究了内分泌干扰物壬基酚(NP)在H_2O_2溶液和Fe(Ⅲ)-H_2O_2溶液体系中的光降解现象,探讨了光照距离、H_2O_2浓度、Fe(Ⅲ)浓度等对NP光降解的影响。结果表明:NP直接光降解率较低,10mg/LNP光照240min降解率仅为4.2%;加入H_2O_2对NP光降解起促进作用,且在一定范围内随H_2O_2浓度增加,降解率增大,H_2O_2浓度为1.0mmol/L时,NP降解率达到70.5%;Fe(Ⅲ)对NP在H_2O_2体系中光解起协同作用,随Fe(Ⅲ)浓度增大,降解率增大,当Fe(Ⅲ)浓度为1.0mmol/L时,NP的降解率达到90.2%。动力学研究结果表明:NP光降解过程遵循一级动力学,相关系数大于0.987。     

质粒基因强化活性污泥系统对2,4–D的降解

以携带质粒pJP4[含编码2,4-二氯苯氧基乙酸(2,4-D)降解功能的基因片段]的基因工程菌Pseudomonas putida SM1443::gfp2x (pJP4::dsRed)为供体菌,通过半连续流实验研究了质粒基因强化对活性污泥系统的2,4-D的降解效应及菌群结构的影响.结果表明,以初始浓度约为320mg/L的2,4-D为唯一碳源,向活性污泥系统投加携带pJP4质粒的基因工程菌P. putida,运行初期,降解促进作用不明显;随着半连续流反应的进行,促进作用显著增强.与对照系统相比,降解速率之差最高为6.67mg/(L·h).从基因强化系统中筛选到1株占有优势的接合子,经鉴定为Alcaligenes sp.::pJP4. Alcaligenes sp.本身不具备降解2,4-D的能力,获得质粒pJP4后,对2,4-D降解能力大幅度提高,与野生型2,4-D高效降解菌Bacillus sp.相当. PCR-DGGE分析表明,在受到2,4-D冲击条件下基因强化的活性污泥系统较对照系统保持了相对更加稳定的菌群结构.     

纳米零价铁/EGSB耦合深度处理印染废水的研究

采用纳米零价铁(nZVI)-厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)耦合处理印染废水,以活性艳红X-3B溶液模拟印染废水,单独nZVI和单独EGSB作为空白对照,考察了不同nZVI浓度、pH、初始X-3B浓度、温度等条件对该耦合体系处理效果的影响。试验结果表明:nZVI/EGSB耦合体系能有效去除印染废水的色度,在染料X-3B初始浓度为100 mg/L,nZVI投加量为0.5 g/L,pH 6.0,30℃的条件下,48 h以内去除率可达98.93%。该耦合体系脱色效果明显高于单独nZVI或单独EGSB反应器处理效果,有较好的应用前景。     

酚降解菌株的分离、鉴定和在含酚废水生物处理中的应用

从石油化工厂的活性污泥和废水混合物中分离到10个降解酚的细菌菌株,经16S rRNA基因序列分析,5个菌株(PD1、PD2、PD6、PD7和PD39)被鉴定为假单胞菌(Pseudomonas sp.),4个菌株(PD4、PD5、PD8和PD9)为不动杆菌(Acinetobacter sp.),1个菌株(PD3)为丛毛单胞菌(Comamonas sp.).对假单胞菌(Pseudomonas sp.)PD39菌株的酚降解特性、最适生长条件、降解底物的范围、儿茶酚1,2-双加氧酶(C12O)和儿茶酚2,3-双加氧酶(C23O)活性、含酚废水的生物处理等,进行了详细研究.结果表明,PD39菌株的最适生长和降解条件是,培养基的起始pH为7.0,培养温度为30℃,酚浓度为800 mg/L,对酚的最大降解浓度为1 200 mg/L.酚浓度为637 mg/L的工业废水经72 h处理酚的去除率达到99.96%.PD39菌株有很好的应用潜力来作含酚废水活性污泥处理系统的强化菌株.     

Biotransformation of nonylphenol ethoxylates during sewage treatment under anaerobic and aerobic conditions

Biotransformation of nonylphenol ethoxylates (NPEOs) during continuous anaerobic sewage treatment was compared with the aerobic treatment of sewage spiked with 23 μmol/L technical NPEOs over a period of 90 d. Immediate degradation of NPEOs was observed under both anaerobic and aerobic conditions, indicating that the enzymes and bacteria required for NPEO degradation existed abundantly in both aerobic and anaerobic sludge. Both treatments achieved high removal (＞92%) of the spiked NPEO9 mixture.Liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) analysis showed that short-chain NPEOs (NPEO1-NPEO3) accumulated in anaerobic (2.01-2.56 μmol/L) and aerobic (1.62-2.03 μmol/L) effluents, with nonylphenol (NP) (0.24-0.31 μmol/L) as another group of metabolites in the anaerobic effluent, and nonylphenoxy carboxylates (NPECs) (2.79-3.30 μmol/L) in the aerobic effluent. Significant accumulation of NP in the anaerobic sludge and NPEO1-3 in the sludge of two reactors was observed. These results indicated that it was difficult to control these harmful metabolites in the conventional treatment processes. Denaturing gradient gel electrophoresis profiles of sludge samples support the speculation that the NPEO degradation bacteria might be the dominant indigenous species.     

Bioaugmentation with a pyridine-degrading bacterium in a membrane bioreactor treating pharmaceutical wastewater

The bacterial strain Paracoccus denitrificans W12, which could utilize pyridine as its sole source of carbon and nitrogen, was added into a membrane bioreactor （MBR） to enhance the treatment of a pharmaceutical wastewater. The treatment efliciencies investigated showed that the removal of chemical oxygen demand, total nitrogen, and total phosphorus were similar between bioaugmented and non-bioaugmented MBRs, however, significant removal of pyridine was obtained in the bioaugmented reactor. When the hydraulic retention time was 60 hr and the influent concentration of pyridine was 250-500 mg/L, the mean effluent concentration of pyridine without adding W12 was 57.2 mg/L, while the pyridine was degraded to an average of 10.2 mg/L with addition of W12. The bacterial community structure of activated sludge during the bioaugmented treatment was analyzed using polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis （PCR-DGGE）. The results showed that the W12 inoculum reversed the decline of microbial community diversity, however, the similarity between bacterial community structure of the original sludge and that of the sludge after bioaugmentation decreased steadily during the wastewater treatment. Sequencing of the DNA recovered from DGGE gel indicated that sp., Sphingobium sp., Comamonas sp., and Hyphomicrobium sp. were the dominant organisms in time sequence in the bacterial community in the bioaugmented MBR. This implied that the bioaugmentation was affected by the adjustment of whole bacterial community structure in the inhospitable environment, rather than being due solely to the degradation performance of the bacterium added.     

PACT工艺系统中的吸附和生物降解性能研究

通过对比研究生物活性炭法(PACT)中各作用相对实际废水和模拟废水中污染物的吸附和生物降解性能,以及活性炭用量和污泥量对PACT降解污染物动力学的影响,探讨了PACT系统对废水处理的特征和作用机理. 结果表明:PACT工艺对污染物的去除效果要优于纯活性炭吸附和活性污泥法,且对污染物具有更好的持续去除效果. 活性炭用量越大,PACT工艺的处理效果越好,最佳污泥量〔以ρ(MLSS)计〕在1 500 mg/L以上. 动力学曲线拟合结果表明,伪二级动力学方程可以精确拟合PACT工艺降解有机物的过程,表明PACT工艺中吸附过程并非系统的控制步骤,生物降解性能至关重要. PACT系统污泥中活性炭的扫描电镜照片证明了活性炭作为微生物载体进行生物作用的事实,固定化载体作用是PACT系统主要的强化作用机理.      

活性污泥中典型内分泌干扰物的分析方法

对代表烷基酚类的典型内分泌干扰物(EDCs)叔辛基酚、辛基酚、壬基酚、双酚A,和代表类固醇的典型内分泌干扰物17α-乙炔基雌二醇和雌三醇等6种物质,建立了活性污泥水相与固相中的SPE-GC/MS的同时分析方法。对比分析了三种不同的固相萃取浓缩小柱的效果,发现具有梯度极性的Bond Elut-Plexa小柱对所选6种内分泌干扰物萃取回收效果较好。通过所建立的方法对6种EDCs在污水和污泥中的浓度进行了分析,检测回收率达80.5%和84.8%以上。并通过该分析方法对上海某污水净化水厂曝气池中污水和污泥浓度进行了有效分析。     

基因工程菌生物强化MBR工艺处理阿特拉津试验研究

以生活污水为共基质,考察了基因工程菌在MBR和活性污泥反应器中对阿特拉津的生物强化处理效果,以及生物强化处理对污泥性状的影响.结果表明,基因工程菌在MBR中对阿特拉津具有很好的生物强化处理效果,阿特拉津平均出水浓度为0.84 mg/L,平均去除率为95%,最大去除负荷可以达到70 mg/(L·d).生物强化的MBR对生活污水中COD的平均去除率为71%,COD平均出水浓度65 mg/L,COD容积负荷增加对COD去除效果有一定影响;对生活污水中的氨氮具有很好的去除效果,氨氮平均出水浓度为1.1 mg/L,平均去除率为97%,最大氨氮去除负荷为143 mg/(L·d).与普通MBR污泥相比,生物强化MBR污泥的硝化活性和亚硝化活性略高,碳氧化活性略低,因此表现出氨氮处理效果很好,COD处理效果略差.阿特拉津的存在会对污泥性状产生影响,可能是造成污泥碳氧化活性低的原因.     

制革印染工业园区污水厂重金属污染特性及去除效果研究

以浙江某制革、纺织印染工业园区污水处理厂为研究对象,分析了该污水处理厂进水、出水和污泥中Cr、Zn、Cu、Ni、Pb、Cd、Fe、Mn等重金属含量、来源及污染分布特性,探讨了重金属对该污水处理运行的影响。结果表明:该污水处理厂进水中Cr和Fe的含量最高,分别达16.40和15.80mg/L;重金属在污泥中发生富集,其中Cr和Fe的浓度高达12550和13671mg/kg。重金属在污泥中富集,不仅制约了污泥处置及资源化利用,而且影响了污泥的固液分离性能和常规污染物的去除效果。     

驯化活性污泥SBR工艺处理乳制品废水研究

乳制品废水直接采用生物法处理在现有研究中较少,为验证处理效果,将4阶段驯化后的活性污泥投加到SBR中,进行了低浓度乳制品废水的直接生物降解试验,主要考察了对COD、NH4-N的去除效果,结果显示:活性污泥驯化期间,COD、NH4-N平均去除率分别为93%、90%;驯化后的活性污泥处理效果稳定,当进水COD为1654 mg/L、NH4-N为115 mg/L时,出水COD、NH4-N分别为66 mg/L、2 mg/L,达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)一级排放标准,证明了用驯化活性污泥直接处理低浓度乳制品废水是可行的.     

含聚采油废水外排达标处理技术

本文针对含聚合物采油废水中聚丙烯酰胺生物毒性大、生化降解困难,采用二级气浮+活性污泥工艺对高含聚采油废水进行了现场实验研究。实验结果表明,处理后外排水中COD 80 mg/L,降解效率96.9%;石油类2 mg/L,降解效率98.6%,外排水的各项指标均能达国家和地方的相关标准。