基于枯草芽孢杆菌的CellSense生物传感器的重金属联合毒性分析

采用聚碳酸醑膜直接固定法制备了基于枯草芽孢杆菌(Bacillus Subtilis)的CellSense生物传感器,分别测定了Cd2+、Cu2+、Zn2+和Cr(Ⅵ)对Bacillus Subtilis的单一毒性,以及等毒性配比和等浓度配比下二元混合体系的联合毒性,并用相加指数法对其联合毒性效应进行了评价.结果表明,基于对数生长后期和稳定期的Bacillus Subtilis的CellSense生物传感器具有良好的毒性分析性能;2种联合毒性评价方法下4种重金属离子二元混合体系的联合作用结果一致,均表现出不同程度的拮抗作用.     

不同生物营养物处理工艺剩余污泥中温水解特性简

为了解不同生物营养物处理（BNR）工艺剩余污泥性质差异及其中温水解特性,采用序批式实验研究了来源于Orbal氧化沟（OD）和倒置A²/O工艺剩余污泥在中温水解过程中污泥浓度、营养物释放、污泥粒径、污泥絮凝性、污泥比阻及污泥胞外聚合物（EPS）的历时变化。结果表明,相同泥龄（约18 d）条件下,Orbal OD剩余污泥氮含量较高,倒置A²/O剩余污泥磷含量较高,两者VSS/SS均低于0.6,导致中温水解过程污泥减量空间有限、氮磷释放速率不同。此外,尽管倒置A²/O工艺剩余污泥絮体尺寸及絮凝能力明显大于Orbal OD工艺剩余污泥的对应值,但两污泥比阻相近。中温水解过程中,两污泥絮体的尺寸均变小、絮凝能力均降低、比阻均增高;两者的胞外聚合物均呈现增高再降低趋势,且蛋白质均占EPS质量的75%以上,为主要的胞外物质。     

混凝工艺去除合流污水中有机物及营养元素

通过系列杯罐试验混凝处理合流污水,采用硫酸铝（Al₂(SO₄)₃）、硫酸铁（Fe₂(SO₄)₃）、聚合氯化铝（PAC）和聚合氯化铝铁（PAFC）4种混凝剂均能有效去除污水中的 TP、PO^3-₄-P、SS和COD。聚合金属盐（PAC和PAFC）混凝处理效果优于金属盐（Al₂(SO₄)₃和Fe₂(SO₄)₃）,达到相同的处理效果的投加量明显低于后者。助凝剂采用聚丙烯酰胺（PAM）、聚乙烯醇（PVA）、自制的高分子聚合物（AN）和活化硅酸（AS）,在保持较低混凝剂投加量的条件下可明显提高污水处理效果;添加助凝剂对强化PO^3-₄-P的去除作用不明显,PO^3-₄-P的去除仅与混凝剂的投加量相关。混凝剂和助凝剂对污水中NH₃-N的去除作用相对不显著。SS去除率随混凝剂投加量的变化趋势说明混凝的机理较为复杂,可能存在多种混凝机理共同作用。     

pH对氢自养型反硝化菌反硝化性能的影响

采用模拟硝酸盐污染地下水(简称模拟水)驯化培养氢自养型反硝化菌,建立了定量分析氢自养型反硝化菌生物量的方法,研究了pH对氢自养型反硝化菌反硝化性能的影响。结果表明,每单位OD600相当于水样中氢自养型反硝化菌的生物量为491.75mg/L。当初始pH在6.7以下或9.2以上时,氢自养型反硝化菌生物活性会受到抑制,而初始pH为7.2、7.7、8.2和8.7时,反硝化进行12h后模拟水中的总氮去除率分别为99.7%、99.6%、96.6%和83.5%。经过12h的反硝化模拟水的pH增加0.1～0.9,硬度降低10.01～48.05mg/L;初始pH为6.7～8.7的模拟水在反硝化进行12h后生物量增加5.68～6.03mg/L,初始pH为7.7的模拟水反硝化速率最高,达0.041mg/h。     

复合菌群的构建及其所产微生物絮凝剂的动力学研究

由2株产低效絮凝剂产生菌构建出产高效絮凝剂的复合菌群--复合1.实验表明,复合1能在啤酒废水培养基中生长良好,并产生絮凝活性为96.8%的MBF.该MBF中含多糖和蛋白质等有机高分子物质.它能有效去除靛蓝印染废水中的COD和色度,两者的最大去除率分别为79.2%和87.6%.考察了该MBF在优化工艺条件下对靛蓝印染废水的絮凝过程,并得出了其去除COD和脱色的经验动力学方程.     

Fenton氧化法预处理并提高垃圾渗沥液可生化性的研究

采用Fenton氧化法对垃圾渗沥液进行预处理.基于响应面法研究了Fenton氧化法对垃圾渗沥液的处理效能,考察了初始pH值、H_2O_2投加量和[H_2O_2]/[Fe~(2+)]摩尔比对TOC去除率的影响,并拟合了TOC去除率与三因素之间的回归方程.同时,通过三维荧光和凝胶色谱比较了Fenton处理前后渗沥液的可生化性.结果发现,渗沥液中类富里酸等难降解有机物得到有效去除,B/C比从0.1左右升至0.25.研究表明,Fenton氧化法可有效改善垃圾渗沥液的可生化性,为后续生物处理创造了条件.     

氢基质自养微生物还原降解水中溴酸盐的可行性

BrO₃-（溴酸盐）作为饮用水中存在的2B级潜在致癌物已引起社会公众的广泛关注.微生物还原降解是一种净化水中BrO₃-的有效途径.基于序批式试验,研究了厌氧条件下微生物利用氢气作为电子供体还原降解水中BrO₃-的可行性及关键影响因素.结果表明,氢自养微生物能利用氢气为电子供体、BrO₃-为电子受体,将BrO₃-完全还原成一种稳定的无毒的终产物Br-.在120 h的反应期内,ρ（BrO₃-）从初始时的1.02 mg/L降至0.56 mg/L（去除率为44.5%）,最高去除速率达0.26 mg/（L·d）,出水ρ（Br-）相应地升至0.29 mg/L.对照处理中,ρ（BrO₃-）和ρ（Br-）均没有明显的降低和升高趋势.影响因素试验表明,NO₃--N和SO₄2-作为常规氧化性污染物（电子受体）,反硝化和SO₄2-还原对BrO₃-还原耗氢产生了竞争,致使BrO₃-生物还原过程受到电子供体的竞争性抑制.反硝化对BrO₃-还原效率的影响程度比SO₄2-还原更加强烈.初始ρ（BrO₃-）对氢自养微生物还原降解BrO₃-效率有较大影响.氢自养微生物还原降解BrO₃-最适宜的pH范围处于7.0~7.5之间.研究显示,利用氢气作为电子供体的氢自养微生物将BrO₃-还原成无毒的Br-是一种较为可行的生物处理技术或手段.      

悬浮生物填料床处理微污染原水硝化试验研究

对采用新型悬浮填料床处理微污染原水硝化过程进行了探讨分析了自然挂膜条件下的工艺启动过程，研究了不同工况条件下，悬浮填料床硝化效果。通过春、夏、秋和冬季的中试运行效果表明：在温度适宜、停留时间60min、填料填充率50％条件下，氨氮平均去除效率达到77．60％，定义了氨氮填料表面负荷指数判断氨氮去除效果，水温对硝化的影响较大，在低于20℃时，氨氮填料表面负荷随温度呈指数增长，高于该温度时则增长缓慢，但能维持较高水平；浊度对本工艺硝化影响较小；实验表明原水中氨氮浓度较低，硝化反应符合一级反应，其反应速率常数为0.75h^-1。     

PN/A双菌层系统的构建及其脱氮性能

分别采用SBR反应器和MBR反应器驯化培养亚硝化污泥和厌氧氨氧化(anaerobic ammonia oxidation,ANAMMOX)污泥,并通过微生物包埋技术将两类污泥分别包埋,构建亚硝化-厌氧氨氧化(partial nitrification-ANAMMOX,PN/A)双菌层系统.短期实验证明该系统中亚硝化菌(ammonia oxidizing bacteria,AOB)和ANAMMOX菌在不同阶段分别起主导作用,维持系统的酸碱平衡,并实现NH+4-N的高效去除(98.8%).长期实验表明,在溶解氧受限时,PN/A双菌层系统能够有效提高系统对溶解氧的利用效率,并增强系统的稳定性和脱氮效能.在溶解氧为1.0 mg·L~(-1),进水NH+4-N质量浓度分别为200 mg·L~(-1)和400 mg·L~(-1)时,对照组脱氮效率仅为58.1%和61.4%,而PN/A双菌层系统脱氮效率均稳定在80%左右;溶解氧为3.0mg·L~(-1),进水NH+4-N质量浓度为400 mg·L~(-1)时,PN/A双菌层系统总氮去除率达87.9%,总氮积累负荷(NLR)为0.4kg·(m3·d)-1,总氮去除负荷(NRR)为12.8 mg·(g·h)-1.     

化学生物絮凝工艺污泥回流对污染物的絮凝效果研究

采用化学生物絮凝(CBF)工艺处理上海市城市污水,通过停止加药试验、不同污泥回流比模拟试验、污泥胞外聚合物组分及含量的分析测定,研究分析污泥回流对污染物去除效果的影响.结果表明,CBF的回流污泥具有较强的污染物去除能力,其携带的化学药剂可以增强系统抗磷酸盐冲击负荷能力,停止PAFC药剂投加期间,其COD去除率基本维持在50%以上, PO3-4、TP去除率呈现逐渐缓慢下降的趋势.化学药剂投加是CBF实现良好泥水分离效果的重要因素.CEPT工艺剩余污泥VSS中的EPS含量仅为17.24 mg/g,而CBF工艺VSS中的EPS含量高达145.89 mg/g,其微生物活性较高,生物絮凝能力较强.化学强化一级工艺(CEPT)剩余污泥中药剂的絮凝性能较差,其对TP和COD的去除能力随污泥回流比提高而显著降低,而由于存在生物絮凝作用,CBF系统的污泥具有较强的絮凝性能.化学生物絮凝工艺是一种化学与生物协同作用的污水强化一级处理工艺.