活性污泥丝状菌膨胀生物群落及调控研究进展

活性污泥法是中国乃至世界上最常用的处理污水的方法之一,活性污泥中微生物群落结构是保障污水处理效率的一个重要因素.然而污泥膨胀是全球污水处理厂面临的严重问题,通过深入了解膨胀污泥中微生物群落结构有助于污泥恢复,提高污水处理效率.围绕处理不同污水的膨胀污泥,总结分离到引起污泥膨胀的微生物.其中细菌群落主要来自黄杆菌属、丝硫细属、微丝菌属、束缚杆菌属;真菌群落主要来自毛孢子菌属以及青霉菌属等等.而这些菌落大多数属于丝状菌,所以丝状菌过度繁殖是引起污泥膨胀的重要原因.在污泥膨胀的现象中,有90%是由于丝状菌导致的.基于相关文献分析总结发现,活性污泥会因底物浓度较低、营养物质缺乏、溶解氧浓度较低、硫化物浓度过高以及pH不平衡对其中丝状菌的生长繁殖产生有利影响.通过调控活性污泥运行状况抑制丝状菌繁殖,从而改善污泥膨胀,提高活性污泥的性能以及稳定性.最后结合现状提出未来污泥膨胀研究中应该关注的重点：充分利用生物信息技术深入了解膨胀污泥中微生物功能,并且挖掘抑制污泥膨胀的新菌株和基因新资源,以便于加强对活性污泥的调控,为活性污泥稳定运行和科学管理提供理论依据.（图2表3参87）     

利用有效微生物菌群控制蓝藻水华研究

蓝藻水华污染在我国和世界都呈现迅猛的发展趋势,如何治理是环境科学研究领域的热点。2008年7～8月在北京市延庆县妫水湖的现场围隔水体中,通过投加筛选和培养土著有效微生物菌群(EM菌),对控制蓝藻水华污染形成的效果进行研究。结果表明,与对照相比,投加EM菌不仅可以控制蓝藻水华的暴发,使蓝藻生物量降低70%以上,而且可以快速降低水体中的氮和磷浓度,因此,明显控制了蓝藻水华的形成,在治理湖泊蓝藻水华污染方面具有重要的应用前景。     

绿豆贡菊功能性饮料的研制

采用感官评定和正交试验法对绿豆贡菊功能性饮料的工艺和配方进行了探讨,确定绿豆贡菊功能性饮料的最佳配方,即绿豆液用量6％、贡菊液用量O．25％、柠檬酸用量0．025％、阿斯巴甜用量0．012％。该产品为淡黄色、澄清饮料,其主要功能成分为黄酮类物质,含量为1．08％,饮料pH为4．6,适用于高血脂症、动脉粥样硬化患者和普通人群食用。     

矿化垃圾生物反应床处理印染废水的工艺参数优化及优势菌群

为了探讨矿化垃圾再利用于印染废水处理的可行性,研究了矿化垃圾生化反应床处理模拟印染废水的工艺参数,进行了优势菌群的镜检和提取、培养,实验结果表明,适宜的工艺运行参数如下为水力停留时间12~24 h,水力负荷100~140 L/(m3·d),COD污染负荷240~360 g/(m3·d),布水周期为24 h条件下的进水历时为6 h;适宜的工艺运行参数条件下,矿化垃圾生化反应床对模拟印染废水的COD去除率97%以上,总磷去除率95%以上,氨氮的去除率在98%以上;处理模拟印染废水的矿化垃圾生化反应床内的微生物群落以球菌为主,该菌体对模拟印染废水具有良好的专性降解作用。研究结果将对矿化垃圾的再利用和印染废水的处理提供一定的技术参考。     

预酸化下营养剂添加量对生物沥浸处理洗毛废水的影响

洗毛废水是洗毛生产工艺排出的兼具高COD、高悬浮固体浓度、高色度、难固液分离等典型特征,且对环境存在潜在污染的一类工业废水。通过摇瓶实验,研究了预酸化条件下,生物沥浸技术对洗毛废水的处理效果。结果表明,当洗毛废水经预酸化至p H 5.5、营养剂浓度≥4 g/L、回流比例为1∶1的情况下,3个批次实验内复合菌群生物沥浸过程稳定,洗毛废水能够很好地完成生物沥浸过程。反应结束后体系p H稳定在3.0左右,COD去除率高达90%以上,色度由原来的1 875倍降到20倍,沉淀中油脂去除率高于65%,且比阻降低至原来的0.2%~0.3%。而在对照处理中,体系p H值稳定在8.0左右,COD去除率小于10%,油脂去除率不足10%,洗毛废水比阻仅降低20%。因此,采用预酸化及生物沥浸作用有利于洗毛废水酸化处理的连续运行并具有良好的应用前景。     

高效降氰菌群的构建及降解特性

从筛选到的降氰菌中构建出了优于单一菌种降氰活性的复配菌群CNR.研究了该复合菌群的生长条件,探讨了温度、pH、接种量、氰化物初始浓度及降解时间等因素对CNR降氰的影响.研究表明,复配菌群CNR适应碱性环境,可降解高浓度氰化物(CN-11 000 mg/L),并对金属氰化物和脂肪族腈具有极强的降解能力.在有氧、pH 11、33 ℃和接种量10%条件下.含CN-11 000 ng/L培养液经60 h降解后,CN-1浓度降为0.49 mg/L,降氰率高达99.96%,达到国家一级排放标准.     

混合耐冷菌群的优化筛选及应用研究

从冬季时污水处理厂曝气池的活性污泥中分离出高生物活性的耐冷细菌和耐冷酵母菌,以低温生活污水为处理对象,分别测定单株菌及混合耐冷菌群有机污染物降解能力.结果表明,共分离出从属于黄杆菌属、假单胞菌属、芽胞杆菌属等的耐冷细菌6株;从属于毕赤酵母菌属、假丝酵母菌属、红酵母菌属等的耐冷酵母菌4株.耐冷菌在5℃条件下具有相对较短的世代时间:9.04～13.11 h.单株耐冷细菌F和耐冷酵母菌AH在5℃条件下的COD去除率分别为64%和83%.混合耐冷菌群经驯化后可较高地去除低温生活污水中的有机污染物,COD去除率可保持在83%～87%.     

陶粒固定化脱氮菌群对景观水中NO3--N的去除

以陶粒为载体对脱氮菌群进行固定化,并对ρ(NO3--N)较高的景观水进行模拟脱氮试验;同时比较了陶粒和海绵作为载体的固定化脱氮菌群在室温保存过程中脱氮活性的变化.结果表明,陶粒固定化脱氮菌群可以在短时间内有效去除景观水体中的NO3--N;模拟景观水试验处理2 d后,NO3--N的去除率为98.1%,TN的去除率为91.5%;试验第3～10天ρ(NO3--N)、ρ(TN)一直保持稳定,说明陶粒固定化脱氮菌群的作用具有一定的稳定性,不会出现ρ(NO3--N)波动现象.10 d后ρ(NO3--N)从初始的16.72 mgL降至0.19 mgL,NO3--N的去除率为98.8%;ρ(TN)从初始的17.89 mgL降至0.95mgL,TN的去除率为94.7%.分别将陶粒和海绵固定化脱氮菌群在室温下保存60 d后进行脱氮试验,NO3--N的去除率分别为99.8%、17.2%,说明在室温保存状态下陶粒固定化脱氮菌群能长时间保持脱氮活性.     

好氧堆肥微生物代谢多样性及其细菌群落结构

好氧堆肥是农业废弃物无害化处理和资源化利用的一条有效途径.为了探究好氧堆肥过程中微生物群落的代谢特征和细菌群落演替现象,了解起关键作用的微生物菌群,通过筛选强降解菌种改善堆肥工艺、提高堆肥效率,采用Biolog法和宏基因组法分析了玉米秸秆和牛粪联合好氧堆肥过程中微生物的碳源代谢能力和细菌群落多样性.结果表明:在第2次翻堆（第14天）时,微生物利用碳源的能力最强,初次建堆时（0 d）和其余翻堆时（第8、20、26天）次之,发酵结束时（第34天）最弱.Simpson、Shannon-Wiener和McIntosh多样性指数表明,建堆时及翻堆时的菌群优势度、丰富度和均匀度均极显著优于好氧堆肥结束.不同好氧发酵时间的微生物群落对同一碳源代谢有差异,同一好氧发酵时间微生物群落对不同碳源的利用率不同.糖类、酸类和醇类是区分好氧堆肥不同时间微生物碳源利用差异的敏感碳源.好氧堆肥不同时间细菌的种类和丰度不同,共享的优势菌门有厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、绿弯菌门（Chloroflexi）、放线菌门（Actinobacteria）和浮霉菌门（Planctomycetes）,在第0、8、14、20、26、34天这6个时间内它们的相对丰度之和分别达90.27%、90.34%、94.26%、84.21%、84.31%和77.61%,且6种门类在不同发酵时间的丰度表达存在消长变化状态.研究显示,参与好氧堆肥不同时间的微生物群落在碳源代谢能力上存在多样性,在细菌菌群的种类和丰度上也存在多样性.      

优势菌处理印染废水中水解池的脱色机理

对采用投优势菌群的水解（酸化）-好氧工艺,已稳定运行3年以上的印染废水处理工程的水解池进行菌种的分离、鉴定;对分离得到的10株纯菌进行单株及10株混合菌群的脱色能力、脱色条件试验。结果表明,在数量及脱色能力上,运行前投入的主要用于脱色的分属于假单胞菌属、气单胞菌属、红螺菌属的菌株仍占优势;混合菌群的脱色能力优于单株菌,对温度、pH值的适应能力更强,脱色时间更短;菌群的最佳脱色温度是30℃,pH值为9。