SAPS处理酸性矿山废水的模拟应用研究

根据硫酸盐还原菌(SRB)的生物矿化原理设计了一套连续碱度产生系统(SAPS)反应器,以市政污水处理厂的活性污泥为SRB提供源,南方常见的香芋柄为有机物碳源,选用石灰石为反应器中碱度层填充物,进行实验室模拟SAPS处理酸性矿山废水(AMD)的应用研究,实验结果表明,SAPS处理酸性矿山废水的方法是具有技术可行的:SRB利用有机碳源生长代谢,产生碱度、还原SO42-和降解COD。最终废水pH从进水4.0左右上升到出水7.0左右;出水COD降低到约200 mg/L; SO42-还原为各种硫化物,其还原率约为61%;不同金属离子在有机层和碱度层发生反应产生沉淀,其中Fe2+、Cu2+和Zn2+的去除效率分别约为76%、78.5%和82%,而主要靠物理吸附作用的Mn2+去除率较低;初次模拟SAPS运行到56 d时,系统最终因有机碳源不足而各项指标不再改变。     

1株好氧菌对不同油脂的降解

从某餐馆排污渠污泥分离到10株油脂降解菌,以植物油脂花生油为唯一碳源,通过适应性培养驯化并检测细菌生长的OD值筛选出1株优势菌。在确定其最佳生长环境条件的基础上,分别以花生油、餐厅污水和一种含有油脂的膜为对象污染物,进行了优势菌的降解试验。结果表明,该菌对花生油溶液中油脂和CODcr的去除率在24h以内分别达到98．91％和97．27％;对餐厅污染中油脂和CODcr的降解率在30h内分别达到88．66％和85．42％。另外,该优势菌对油脂膜也有良好降解效果,在固体和液体培养基中30d内油脂膜量分别减少了3．31％和11．29％以上。试验证实了该菌对植物油脂、含油脂污水和固体油脂废弃物有良好的净化效果。     

土著反硝化菌对巢湖流域稻田泥土脱氮效果的影响

生物修复技术削减途经土壤中的硝态氮是一种环境友好且生态效益高的方法。构建了含不同填料的A (土壤) 、B (土壤+木屑) 、C (土壤+木屑+蜡样芽孢杆菌) 、D (土壤+木屑+土著反硝化菌) 4种渗透反应柱,将从土壤填料中筛选出单株具有良好反硝化性能的土著反硝化菌 (Pseudomonas sp. P10) 和来源于湖泊底泥的反硝化菌蜡样芽孢杆菌分别接种至渗透反应柱,探究土著反硝化菌对巢湖流域同源水稻田土壤填充渗透反应柱脱氮效果的影响。结果表明,向反应柱中接种土著反硝化菌Pseudomonas sp. P10可缩短反应柱去除NO₃⁻-N的启动时间,填料为土壤与木屑的B柱对NO₃⁻-N去除率可达96.05%。 接种土著反硝化菌的D柱出现了NH₄⁺-N积累现象, B、C、D柱中积累的[NO₂⁻-N]均低于2.4 mg·L⁻¹。在30 mg·L⁻¹和50 mg·L⁻¹的NO₃⁻-N进水条件下,各反应柱对TN去除率为50%~70%。各反应柱出水TOC符合水质标准。接种土著反硝化菌的D柱中优势菌种为Pseudomonas属细菌,C柱中接种的蜡样芽孢杆菌并没能成功地与原有微生物群落竞争。接种土著反硝化菌对土壤反硝化能力有一定强化作用,但随着时间的延长,在充足可利用碳源条件下,没有接种微生物的反应柱更具有反硝化脱氮优势。该研究结果可为提升土壤对外源氮素的削减和湖泊氮素污染的控制提供参考,也为湖库淤积物的资源化利用及治污情况下生态系统的稳态维持和可持续的系统动力学提供依据。     

优势菌处理印染废水的工艺及脱色机理研究

采用不完全厌氧－好氧工艺处理印染废水,工程运行前在水解池中投入了主要用于脱色的优势菌群,经３年多的运行,系统的脱色率均稳定在９０％以上。从池中取菌进行分离鉴定,并进行各单株菌脱色能力实验,对其中具有最佳脱色能力的菌株进行偶氮染料活性黑ＫＮＢ的脱色产物的化学分析,从而探讨水解池中染料的脱色机理。结果发现：分离到的１０株菌对试验染料有较好脱色效果,高效液相色谱检测发现产物只有苯胺类物质的存在。该菌的脱色作用主要是破坏了染料的发色基团——偶氮双键。     

Evaluation of a respirometric test method to determine the heterotrophic yield coefficient of activated sludge bacteria

The heterotrophic yield coefficient of activated sludge bacteria is an important parameter in the field of wastewater degradation kinetics and the determination of degradation kinetics of defined chemicals. With the help of easily biodegradable organic compounds like glucose and acetate the respiration kinetics of degrading activated sludge bacteria was studied. The results of the respiration analysis were transformed to examine the degradation and respiration kinetics of municipal wastewaters at different food to microorganism ratios (F/M ratios). It was proved that the heterotrophic yield coefficient of aerobically degrading activated sludge bacteria could reliably be determined and that the heterotrophic yield coefficient was independent of the F/M ratio over a wide range.     

铁盐化学除磷对活性污泥生物除磷系统的影响

在小型处理系统中生物除磷同步化学除磷简便易行,但加入的除磷剂本身和形成的化学沉淀物的积累可能会对生物系统造成影响。采用序批式生物反应器,对铁盐的2种投加剂量下对活性污泥系统的影响进行了研究。结果表明,向SBR系统中连续投加15 mg·L-1三氯化铁,表观上系统总体的除磷效率较未投加前有一定幅度的提高,活性污泥的沉降性能得到改善,但这削弱了系统的内在生物除磷效力。随着化学除磷的进行,系统污泥胞内PHA含量减少、糖原含量增加;污泥中PAOs相对数量下降而GAOs的相对数量显著增加,优势菌发生演替。结束投加后,污泥的活性可以缓慢恢复。说明该浓度下长时间连续进行同步化学与生物除磷,会对系统造成一定的损害,但这种损害在停止化学除磷后具有一定的可恢复性。而连续投加3 mg·L-1三氯化铁的SBR系统总体除磷效率较未投加前有所提高,且没有对生物除磷系统产生明显抑制作用,能够较好实现化学除磷和生物除磷的协同。     

排水管道中CH4、H2S与N2O的产生机制及其控制策略

排水管道厌氧环境会产生甲烷 (CH₄) 与硫化氢 (H₂S) ,而好氧及缺氧环境又会诱发氧化亚氮 (N₂O) 。污水中所含有机物 (COD) 、氮 (N) 和硫酸盐 (SO₄²⁻) 是产生这些气体的主要根源。系统综述了3种有害气体的产生机理,厘清污水中污染物、管道中微生物及管道环境对有害气体产生的影响。基于此,有针对性地提出了这几类气态污染物的控制策略。其中,对CH₄与H₂S的抑制手段集中在向管道中投加药剂以限制其产生源头,然而投加NO₃⁻或NO₂⁻药剂与通入氧气这两种控制手段可能会导致N₂O这种温室气体的大量产生。因此,应充分了解排水管道中各复杂因素之间的相互作用,以实现对有害污染气体的控制,并实现碳减排的目标。     

高有机负荷对好氧颗粒污泥形成和稳定性能的影响

为探究高有机负荷(organic loading rate,OLR)对好氧颗粒污泥在序批式反应器(sequencing batch reactor,SBR)中的形成和稳定性能的影响及高OLR条件下微生物群落结构的特征,采用连续监测方法对运行过程中颗粒污泥形貌、水质、沉降性能以及EPS的变化进行探究。结果表明：在OLR为14.4 kg·(m³·d)⁻¹的条件下,颗粒化进程较快,43 d完成颗粒造粒;并且高OLR引起丝状菌在颗粒表面大量附着,造成颗粒沉降性能和水质处理能力不稳定;通过改变进水中蛋白胨的占比来抑制丝状菌生长,使好氧颗粒污泥系统重新恢复稳定;在此过程中,混合液悬浮固体质量浓度(mixed liquid suspended solids,MLSS)、混合液挥发性悬浮固体质量浓度(mixed liquid volatile suspended solids,MLVSS)随OLR的增加而增加,但受丝状菌增加的影响会下降,而在丝状菌消除之后,MLSS和MLVSS恢复增长;SVI随OLR的增加不断下降,而受丝状菌增加的影响会呈现上升趋势,在丝状菌消除后,颗粒沉降性能恢复,SV₃₀/SV₅在1.0左右波动;胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)受OLR和丝状菌影响较大,尤其是紧密结合型的EPS;恢复正常的颗粒污泥可高效去除进水中的COD、NH₄⁺-N和TN,去除率分别为91.5%、92.0%和79.4%;采用MiSeq高通量测序的方法发现高OLR下好氧颗粒污泥中去除有机物和氮的优势菌门为Saccharibacteria、Bacteroidetes和Proteobacteria;异养硝化、好氧反硝化菌丰度较高。由此可以看出,异养硝化-好氧反硝化可能是好氧颗粒污泥的主要脱氮方式。本研究结果可为SBR系统控制好氧颗粒污泥中丝状菌的生长,维持好氧颗粒污泥稳定性提供参考。     

耐盐反硝化污泥与复合菌剂对高硫酸盐含氮废水的处理性能

以耐盐反硝化污泥(DAS)和反硝化复合菌剂(DBA)为菌源,启动序批式生物膜系统(SBBRs)处理高硫酸盐含氮废水。结果表明,以相对低盐度(1%：12.5 g·L⁻¹ SO₄²⁻和5 g·L⁻¹ NaCl)启动系统,在不同菌源和载体条件下SBBRs启动时间均较短(6~11 d),其中以DAS为菌源、载体污泥浸制预处理均能缩短启动周期。提升SO₄^2-质量浓度至25 g·L⁻¹ (盐度2%)和37.5 g·L⁻¹ (盐度3%)后,各装置的硝氮去除率均可维持90%以上,其中3%盐度下悬浮填料系统反硝化完全(>98%),显著高于生物绳系统(91.1±11.7)%。理论TOC/TN比为1.4~7,系统总氮去除率均稳定保持90%以上。优选TOC/TN值为2的实验室内处理石化厂高硫酸盐(2.7%)高氮(TN≈200 mg·L⁻¹)废水,系统适应驯化后可获得稳定高效的总氮去除率,且悬浮填料去除率(>99%)与稳定性均优于生物绳(>90%)。系统硝酸盐还原途径以反硝化为主,且无显著硝酸盐异化还原为氨和硫酸盐还原作用。     

降解菌对堆肥中多环芳烃降解作用的研究

通过在堆肥中加入经过驯化的降解菌这种土壤有机污染生物修复技术 ,对堆肥中多环芳烃的浓度变化进行监测 ,从而了解降解菌对堆肥中多环芳烃的降解作用。实验结果表明 ,降解菌的加入能明显地提高多环芳烃的降解率 ,本次实验中 ,菲、芴的去除率提高了 2 5 %左右 ,芘的去除率提高了约 4 5 %。