硫酸盐还原菌包埋固定化及微生物群落分析

为实现硫酸盐还原菌(SRB)批量富集培养与包埋技术的工业化应用,采用纤维丝挂膜方式进行SRB的批量富集培养,以高通量测序方法分析SRB培养前后微生物种群变化,并采用生物包埋技术对富集后的厌氧污泥进行包埋;研究了SRB纤维丝填料、包埋填料活性恢复过程及对高浓度硫酸盐的去除情况;探讨了饥饿环境对于该包埋填料的影响。结果表明：采用间歇运行的小空间厌氧移动床进行SRB的培养,历时50 d,硫酸盐去除率最终稳定在80%以上;富集后的硫酸盐还原功能菌Desulfomicrobium比例由36.06%上升至58.68%,还原速率由49.32 mg·(L·h)⁻¹上升至338.7 mg·(L·h)⁻¹;采用聚乙烯醇(PVA)制作了SRB生物活性包埋填料,在包埋填料填充率为20%情况下,包埋填料对硫酸盐的去除效率最高可达91.96%;经15 d的饥饿环境后,对SRB包埋填料进行短期恢复,即可实现重复利用。该包埋填料具有良好的硫酸盐还原性能和恢复性能,为其工业化应用提供技术参考。     

好氧砷还原菌对吸附态砷迁移转化的影响

利用静态和动态土柱实验初步研究了好氧砷还原菌Bacillus sp. SXB在砷迁移转化过程中的作用。结果表明,在静态实验中,菌株SXB可以有效还原吸附在针铁矿上的五价砷;在动态土柱实验中,由于原土中砷是以三价砷形式存在,因此,不论是空白对照还是菌株SXB加入处理,出水中砷均为三价砷;当孔隙体积大于100时,铁的溶出开始增加。菌株SXB的加入,轻微地促进了土壤中砷的释放,而对铁的释放并没有明显影响。     

铵盐的形态对ANAMMOX菌活性的影响及其抑制规律

采用具有实时监测和调控pH功能的连续流反应器,通过人工模拟废水研究了铵盐的形态及浓度对氧氨氧化(anoxic ammonium oxidation,ANAMMOX)菌活性的影响及抑制规律。结果表明,在进水NH4+-N、NO2--N浓度分别为990.4 mg/L和121.9 mg/L的条件下,经过38 h运行反应器内NO2--N浓度积累至85.60 mg/L,ANAMMOX菌活性被抑制了70.2%。通过pH的调控,使得铵盐的形态发生转化,出水NH4+-N和NO2--N出现同步下降,ANAMMOX菌活性得到恢复,证实了游离氨(FA)才是ANAMMOX菌的真正抑制物。同时,随着进水NH4+-N浓度由1 000 mg/L增加到5 000 mg/L,厌氧氨氧化菌活性达到半抑抑所需的抑制时间由18 h缩短到了7 h,抑制时所对应的FA浓度不同。结果表明,FA对ANAMMOX菌的抑制水平与进水NH4+-N浓度、T、pH和t存在一定的函数关系。     

单菌种和混合菌处理养殖污水的效果

为了优化养殖污水处理系统中的生物膜法技术,研究了枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、酵母菌(Saccharomyces)和乳酸菌(Lactobacillus)及其混合菌对养殖污水的净化能力。实验共进行35 d,设置了8个处理组,以添加无菌生理盐水的处理组为对照组。结果表明,添加了菌种的处理组,对氨氮(NH4+-N)和亚硝氮(NO2--N)的处理效果显著优于对照组(PP4+-N和NO2--N的去除率均达到90%以上;接种枯草芽孢杆菌的4个处理组对无机磷(TP)的去除能力要显著高于其他未接种该菌的处理组,TP的最终浓度维持在0.2 mg/L,而其他处理组在0.59 mg/L以上;添加菌种的各处理组对化学需氧量(CODMn)的去除效果差异不显著(P>0.05),但均显著高于对照组(P<0.05),其中3种菌混合的处理组去除率最高,达76.9%。在本实验条件下,混合菌处理污水的能力要优于单菌种,3种菌混合的处理组要优于菌种两两混合的处理组。     

偶氮染料脱色菌Lysinibacillus sp. FS1的脱色性能

从佛山某工业园印染废水处理厂曝气池中,经梯度驯化筛选出一株对多种染料具有较强脱色能力的菌株FS1,通过16S rDNA基因序列分析初步鉴定为Lysinibacillus sp.,研究了该菌株在不同营养条件(氮源、碳源、碳源浓度),不同培养条件(pH、温度、供氧条件),不同染料(甲基橙、亚甲基蓝、中性红、酸性红B)和染料浓度下的脱色性能。结果表明,该菌株的最佳脱色条件:温度30~40℃,pH 7~9,氯化铵1 g/L, 葡萄糖2 g/L的厌氧条件下培养脱色效果最好,10 h时对酸性红B脱色率可达98.73%左右,且脱色过程符合一级反应动力学方程:-ln(At/A0)=0.0588t-0.0448。该菌株可降解多种染料,脱色率均随污染强度的升高先增大后减小,对高浓度染料和混合染料也表现出很好的脱色效果,是一株高效广谱的染料降解菌,具有处理印染废水的开发应用价值。     

富集同型产乙酸菌污泥厌氧产酸

在污泥厌氧发酵产酸过程中,以富集同型产乙酸菌的污泥为研究对象,通过pH值、种泥浓度和底物浓度的变化,对发酵过程中有机酸分布和乙酸累计情况进行实验研究。实验结果表明,碱性条件有利于产乙酸菌的生长,但影响产氢产乙酸菌,尤其是丁酸降解菌的作用。产氢产乙酸菌和同型产乙酸菌的互营作用在发酵6 d后广泛存在;底物浓度过大,产氢产乙酸与同型产乙酸的互营机制受到抑制。     

亚硝酸盐对生物膜CANON工艺脱氮性能和N2O释放的影响

通过调控进水NO2--N浓度分别为0、25、50和100 mg·L-1,研究不同初始NO2--N浓度对CANON工艺脱氮效果和N2O释放的影响。结果表明：SBBR中,初始NO2--N浓度分别为0、25、50和100 mg·L-1时,TN去除率分别达到81.65%、89.09%,87.75%和88.39%;对应的N2O释放率分别为7.03%、7.93%、10.21%和11.94%;前1/2周期内N2O释放量分别占总释放量的46%、53%、68%和75%。通过分析可知,较高初始NO2--N浓度,可以增加TN去除率,但是会刺激CANON工艺中N2O释放量的增加。     

一株反硝化聚磷菌筛选及其接种量对脱氮除磷效应的影响

以环形推流一体化氧化沟反应器厌氧段污泥为接种污泥,通过吸磷实验、硝酸盐还原产气实验、异染颗粒染色实验及PHB染色实验从接种污泥中筛选得到一株能实现同步脱氮除磷菌株N-12;经过16S rDNA测序鉴定,确定该菌株为不动杆菌属(Acinetobacter)。绘制该菌株的生长曲线,并设置0%、1%、2%、5%、10%和15%等6种不同初始接种比,以接种比作为微生物生物量的衡量参数,研究不同接种比对反硝化聚磷菌脱氮除磷效应的影响,确定菌株最佳接种比。实验结果表明:初始接种比2%体系的脱氮除磷效果最好;利用SPSS statistics 19统计软件对磷酸盐去除率、硝态氮去除率、OD600值及pH进行相关性分析,表明磷酸盐去除率和硝酸盐去除率显著正相关(Person相关系数=0.826,P600值及pH值都显著正相关。     

温度对生物除磷系统微生物种群关系及动力学的影响

以西安市第三污水处理厂的氧化沟工艺为对象,利用荧光原位杂交技术（FISH）,研究了温度对强化生物除磷系统（EBPR）除磷性能及微生物种群关系的影响。结果表明：当水温低于20 ℃时,厌氧释磷速率和乙酸吸收速率随着温度上升逐渐增加,聚磷菌（PAOs）占总细菌（EUB）的比例也逐渐增加;当水温在20~25 ℃之间,厌氧释磷速率达到最大值,为10.86 mg P·（g VSS·h）-1,乙酸吸收速率随温度升高持续增加,PAOs占EUB的比例也达到最大值,为6.65%;当水温高于25 ℃时,厌氧释磷速率随温度的升高而下降,而乙酸吸收速率则继续增加,聚糖菌（GAOs）的数量已经超过PAOs而成为优势菌,导致处理效果下降。通过对实验数据的统计,得出活性污泥厌氧乙酸吸收速率的温度系数为1.018。     

鼠李糖脂浓度对铜绿假单胞菌NY3烃代谢过程中细胞生理特性影响作用

为了研究表面活性剂鼠李糖脂（Rha）促进铜绿假单胞菌NY3烃降解与该菌细胞生理特性变化规律的相关性,在实验室可控条件下,研究了投加Rha后对该菌在整个培养过程中生长情况、正十六烷降解率、胞内脂多糖含量、胞内外蛋白含量等生理特性的影响。结果表明,NY3菌对正十六烷的降解率不受限于该鼠李糖脂临界胶束浓度（CMC=35 mg·L-1）,即在投加高于CMC浓度时同样可以提高正十六烷的降解率,并增大体系生物量和积累大量酸性物质（多为烃的氧化产物）,该酸性物质能被NY3菌利用并快速生长。投加Rha可增加细胞内脂多糖的含量,并与体系中被去除的烃类物质的量成正比;同时能促进胞内蛋白在短时间内增加并趋于稳定,而降解体系中胞外蛋白同样对于正十六烷的降解有积极作用。因此,投加Rha不仅能提高对疏水性有机物的增溶性,同时对代谢过程中菌体的生理生化特性有明显的改变,从而提高NY3菌对烃类物质的降解率。