废水生物除磷工艺中聚磷菌的作用机制及运行控制要点

介绍了废水生物除磷工艺中聚磷菌时废水中磷的释放及过量吸收积累的作用机制及有关聚磷菌的主要性能；并在此基础上结合生物除磷工艺的运行实际．深入分析探讨了获得最佳运行和处理效果所必须加以考虑的几个控制要点，解释了ＮＯ_３－Ｎ对磷释放产生抑制的原因。     

控制BNR工艺好氧、反硝化除磷效果因素实验研究

以实验室动态生物营养物去除(BNR)工艺(BCFS)运行实验为基础,采用静态实验,研究了厌氧初始COD、碳源种类和反应时间对好氧吸磷和反硝化除磷效果的影响,同时将二者进行对比.实验结果表明,好氧吸磷效果随厌氧初始COD升高而增加.厌氧初始COD相同时,以葡萄糖为碳源的实验吸磷速率最快,4 h好氧反应后残余PO34-浓度最低;但以乙酸和丙酸为碳源的实验表现出更强的超量吸磷能力.缺氧条件下,常规反硝化细菌(OHO)引起的常规反硝化限制了本来就速率较低的反硝化除磷过程.当厌氧初始COD为400 mg·L-1时,以葡萄糖、乙酸和丙酸为碳源的实验中反硝化除磷占总除磷量的比例分别为46.12%、32.03%和21.96%.     

转聚磷激酶大肠杆菌诱导表达条件及磷浓度对其除磷能力的影响

在优化转聚磷激酶基因的大肠杆菌（BL-PPK）诱导表达条件基础上探讨了外界磷浓度对其除磷能力的影响,发现37℃细胞对数生长早期添加1．5mmol／LIPTG时聚磷激酶的表达活性和细胞除磷效率最高,同时BL—PPK对高达35mg／L的磷酸盐在6．5h内的去除效果达到99％以上,并以聚磷的形式积累在细胞内。     

同步去除并富集磷酸盐生物膜驯化过程中微生物种群分析

本实验以同步去除并回收高浓度磷酸盐溶液为目标,开展了以挂式尼龙为生物载体的生物膜驯化培养聚磷菌的人工配水实验研究.通过扫描电镜(SEM)和Illumina MiSeq高通量测序分析技术研究了生物膜驯化过程中生物膜内菌群形态、优势菌及物种多样性变化并验证了短时间内在该常规生物膜上回收高浓度磷酸盐的可行性.反应器运行10 d后挂膜成功,COD出水50 mg·L~(-1)以下,出水磷浓度接近于零,磷去除率95%以上,并在该水平上稳定运行40 d.SEM结果显示50 d时微生物菌落均匀饱满,外形规则,轮廓清晰,成球状.MiSeq高通量测序发现优势菌门包括变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、Ignavibacteriae门、硝化螺旋菌门(Nitrospirae).其中变形菌门从47%增长至58%,占主导地位.而优势聚磷菌为Rhodocyclaceae,从17.9%增长至28.9%.回收阶段,通过提高进水磷酸盐浓度和厌氧阶段溶液中COD浓度,富磷溶液浓度从40 mg·L~(-1)升高到82 mg·L~(-1),在生物膜上实现磷酸盐的富集,并且浓度满足鸟粪石法磷回收的要求.     

聚合氯化铝与聚磷硫酸铁絮凝除藻比较研究

针对武汉市莲花湖湖水,采用聚合氯化铝(PAC)和聚磷硫酸铁(PPFS)进行絮凝实验,比较了两种无机絮凝剂的絮凝效果及原水处理前后藻类群落变化。主要结论如下:①PPFS与PAC的最佳投加量分别为1.5mg/L、2.0mg/L;②PPFS在去除藻类细胞、浊度和色度方面均优于PAC,当PPFS投加过量时,因水体中Fe3+过量分布,使水样色度去除率下降;③PPFS絮凝处理微囊藻为主体的水华原水时,其效果比PAC更好。本文研究后表明:PPFS是一种新型高效絮凝剂,其絮凝性能明显优于PAC,当水体以微型藻类为主时,可使用PPFS以替代PAC,能提高絮凝效果。     

纳豆激酶原核表达载体的构建及其活性鉴定

利用引物搭桥的方法,经PCR扩增,获得了纳豆激酶成熟肽基因(NK),从而构建了大肠杆菌表达质粒NK/pTWIN1,NK/PET32a及NK/PML-c2x,经分别转化宿主菌ER2566,BL21和ER2566,获得了转纳豆激酶基因重组菌.结果表明,NK/pTWIN1-ER2566和NK/PET32a-BL21的纳豆激酶蛋白表达量较高.本研究选用NK/pTWIN1-ER2566作为表达菌株,对其进行发酵表达.SDS-PAGE显示,目的蛋白约占菌体总蛋白的36%,该蛋白是以包涵体形式存在的.包涵体经收集、蛋白变性及复性,并经过SP Sepharose分离纯化,得到了纯化的纳豆激酶蛋白,琼脂糖-纤维蛋白平板法测出1mg纳豆激酶干粉的溶栓活性相当于600u尿激酶.本文从基因工程角度研究纳豆激酶基因的克隆、表达及纯化,为利用基因工程菌生产纳豆激酶奠定了基础.图5表1参11     

P-SBR工艺侧流释磷效果恶化探究

将侧流释磷技术应用到低碳源污水生物处理中,能有效缓解或者消除生物除磷与脱氮之间的竞争与矛盾,维持系统的稳定.但在本系统研究中发现当外碳源(HAc)质量浓度超过350mg/L时(以COD计),出现强化释磷恶化甚至系统崩溃的现象.对各种可能因素进行分析,得出在释磷一运行周期内加入过量碳源,聚磷菌体内的糖原耗尽,释磷停止;长期加入过量碳源,聚磷菌淘汰,系统崩溃.     

聚磷菌胞内聚合物的染色条件优化及染色方法比较

聚磷菌在强化生物除磷中起关键作用,与聚磷菌新陈代谢密切相关的胞内聚合物有PHAs、糖原和poly-P。聚磷菌胞内聚合物的定性和定量测定方法有很多。文章采用多种方法对多聚物PHAs和poly-P进行染色,结果显示,对厌氧阶段生成的PHB颗粒的染色,尼罗蓝染色法比苏丹黑染色法特异性高;好氧阶段生成的多聚磷酸盐的染色方法中,DAPI染色法和奈瑟氏新方法效果更好。     

pH对低温除磷微生物种群与聚磷菌代谢的影响

在5°C条件下通过运行SBR生物除磷反应器和静态实验考察pH对低温生物除磷系统的影响。pH不仅影响生物除磷反应器的性能,而且也会影响生物除磷系统的微生物种群结构。在pH为6的条件下长期运行的生物除磷系统中聚糖菌大量存在;而在中性(pH=7)和弱碱性(pH=8)条件下,聚磷菌在活性污泥中占有优势地位。静态实验结果表明,当pH在6⁸.5之间变化时,聚磷污泥的厌氧释磷能力随pH的升高而提高。pH在68.5之间变化时,聚磷污泥的厌氧释磷能力随pH的升高而提高。pH在6⁸之间变化时,乙酸吸收和PHB的合成能力随着pH升高而加强,当pH升高到8.5时,PHB合成能力下降,从而抑制了好氧段磷酸盐的吸收。pH为8时,生物除磷系统实现了充分的释磷和吸磷,并取得了最好的除磷效果。     

生物除磷系统中聚磷菌检测常用技术

作为生物除磷系统中的主要功能菌,对聚磷菌菌群进行定性、定量分析是深入理解生物除磷系统、提高除磷效率的必然趋势。目前常用于检测聚磷菌的方法主要有生物化学法和分子生物学法,文章主要阐述了荧光原位杂交技术、聚合酶链反应技术、变性梯度凝胶电泳技术以及多技术结合使用的特点及应用情况,并在此基础上提出了改进措施以及聚磷菌检测技术的发展方向。