焦化废水中有机物在A1-A2-O生物膜系统中的降解机理研究

对焦化废水中有机物在A1 A2 O生物膜系统各段的降解进行了研究 .结果表明 ,废水中主要有机组份为苯酚类和含氮杂环类化合物 ,它们所占比例分别为 5 0 %和 4 0 % .经过厌氧酸化处理后 ,苯酚类中简单酚得到了较大程度的降解 ,随着苯酚甲基取代基数目的增加 ,降解率逐渐降低 ,对三甲酚则没有降解 ;简单的含氮杂环化合物如喹啉、异喹啉、吲哚、吡啶在厌氧过程中也得到了较大的降解 ,而有取代基的含氮杂环化合物则有所增加 ;喹啉和甲基喹啉的降解可生成羟基喹啉和甲基 2(1H)喹啉酮中间产物 .经过厌氧酸化段处理后 ,废水的BOD5 COD有较大提高 .厌氧出水的大部分有机物可在缺氧段得到降解 .最终出水中有机物基本上为大分子难降解物质 .     

产气肠杆菌燃料电池产电机制研究

基于铁还原菌的微生物燃料电池（MFCs）与基于产氢细菌的MFCs各有优劣,前者能量利用效率高,但底物利用范围有限;后者底物利用广泛,但其依靠悬浮细胞产电,电子回收率较低.本研究以1株具有铁还原活性的产氢菌Enterobacter aerogenes XM02为产电微生物,构建了3种不同阳极材料的空气阴极MFCs,通过输出电压和库仑效率的比较以及扫描电镜观察阳极形貌等方法对此菌的产电机制进行探讨.结果发现,采用比表面积大且具有氢催化活性的碳毡作为阳极材料时,可显著改善MFCs性能,库仑效率由载铂碳纸阳极MFC的1.68% 提高至42.49%,远高于已报道的其它产氢菌燃料电池.扫描电镜证实大量细菌细胞附着在阳极表面,形成阳极生物膜.采用非生长基质实验排除悬浮细胞的产电作用,证明附着在阳极的生物膜对产电起主导作用,认为生物膜原位产氢-氧化是此菌的主要产电机制.     

一种负载功能型微生物的营养缓释填料的制备及性能评价

根据乳化交联和吸附固定化原理,制备了一种负载功能型微生物的营养缓释填料(SC填料),并以乙酸丁酯作为模拟废气,考察了其在生物反应器中的使用效果.填料理化特性分析结果表明,该填料孔隙率为92.6%,堆积密度为40.75kg·m~(-3),比表面积为2.45 m2·g~(-1),真密度为551.52 kg·m~(-3);表面存在大量的O—H、C=O等亲水基团,同时填料内分布氮(N)、磷(P)等营养元素,N和P的释放速率分别为22.35 mg·(L·d)-1和8.36 mg·(L·d)-1;微生物负载量(蛋白/填料)为14.61 mg·g~(-1),储藏7 d和30 d后填料内微生物对乙酸丁酯的去除率 96%,表明其储藏稳定性较好.应用SC填料的生物滴滤塔经过8 d完成挂膜过程,在外界不供给营养、不调节循环液pH的情况下,应用SC填料的反应器运行性能稳定,去除率始终保持在94%以上,而采用聚氨酯海绵填料(PU填料)的生物滴滤塔挂膜期稍长、运行不稳定.高通量测序表明,填料制备过程中固定的特定降解菌在整个运行阶段均处于优势地位,且菌群结构较为稳定,从而能保证反应器的稳定运行.     

pH控制生物膜移动床反应器完全亚硝化的研究

接种硝化污泥以优势菌种法挂膜,在DO浓度为1.5～2.0 mg/L,温度为(30±1)℃,HRT为24 h的条件下,以pH控制启动移动床完全亚硝化生物膜反应器,并研究了氨氮负荷(NLR)和水力停留时间(HRT)对系统稳定性的影响.结果表明,在进水氨氮浓度为150 mg/L的情况下,pH控制在7.7～8.2,经过10 d驯化生物膜系统达稳定的完全亚硝化状态,氨氮转化率达96%以上,亚硝酸盐积累率高于95%;NLR(以NH4 -N计)从0.15 kg/(m3·d)提高到0.24 kg/(m3·d)基本不影响完全亚硝化的稳定性,氨氮转化率高于90%,亚硝酸盐积累率始终维持在96%左右;低NLR下,延长HRT由于过度曝气导致硝化类型改变为完全硝化,然而缩短HRT仍可恢复为亚硝化.     

Impact of silver nanoparticles on natural marine biofilm bacteria

There has been a recent increase in the use of silver nanoparticles (Ag NPs) in a wide range of consumer products due to their highly effective antimicrobial properties. However, Ag NPs give cause for concern since their wide use makes them likely to be released into aquatic ecosystems and potentially affect natural bacterial communities. In this study marine biofilms were grown in situ in a coastal site (Singapore Harbour) and exposed in the laboratory for a further 24 h to 0-2000 μg L⁻¹ of well characterised Ag NPs. Increasing concentrations of Ag NPs caused a significant decrease in biofilm volume and biomass, and Ag uptake by biofilms per unit of volume was also dependent on concentration. Terminal fragment length polymorphisms and subsequent cluster and phylogenetic analysis showed the presence of major bacterial groups in biofilms irrespective of treatment with Ag NPs. This implies that even at the highest concentrations studied these taxonomic groups were not displaced. Nevertheless, biofilm succession was impeded on Ag NP treated biofilms, affecting the relative abundance of major bacterial groups in the biofilm community, with potential longer term effects on biofilm development and function.     

大连海岸带夏、秋季大气沉降(微)塑料的赋存特征及其表面生物膜特性

微塑料作为一种新污染物,在水体、土壤和大气环境介质中均有分布.相比于海洋和陆地环境中微塑料研究的广度和深度,大气微塑料的研究还处于起步阶段.目前,有关大气环境中微塑料研究较少,对其污染特征和潜在风险的认识还不足.因此,调查了大连海岸带夏、秋季大气沉降样品中微塑料的赋存特征,探索了大气沉降塑料碎片表面生物膜的群落结构与功能特征.结果表明,大连海岸带夏、秋季大气沉降微塑料类型以纤维类为主,颜色以透明、蓝色和黑色为主,粒径以小于1 mm为主,成分主要为聚对苯二甲酸乙二醇酯、赛璐玢和乙烯-丙烯-二烯三元共聚物等(>90%).大连海岸带夏、秋季大气微塑料表面风化特征明显,且有微生物的定殖和生物膜的形成.变形菌门(Proteobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)是构成大连海岸带夏、秋季大气沉降塑料碎片表面生物膜的优势菌群.基因功能预测结果表明,大连海岸带夏、秋季大气沉降塑料碎片附生生物膜中存在与人类疾病密切相关的功能基因.本研究结果可为大气微塑料及其附生生物膜的环境与健康风险评估提供科学依据.     

生物活性滤池中微生物的生长研究

研究了活性炭一石英砂双层滤料生物活性滤池的挂膜过程。结果表明，在生物活性滤池中，微生物的生长速度是不同的：异养细菌生长速度最快，亚硝化细菌次之，硝化细菌最慢，整个挂膜过程历时3个月。在生物活性滤池内，异养细菌、亚硝化细菌和硝化细菌等三大微生物类群之间无明显的竞争关系，在后两者之间表现为互生关系；而在各个类群内部成员之间则表现为对基质的竞争关系。     

东营断陷湖盆充填过程对烃源岩的控制作用研究

下第三系沙河街组是东营凹陷最重要的生油层段 ,精细研究发现沙河街组主力烃源岩在岩性岩相组合、有机质性质和组成等方面存在显著的差异性。通过分析盆地的沉积体系和演化序列 ,将沙河街组烃源岩自下而上划分为三个发展演化阶段 ,从湖盆形成早期的欠充填阶段经过平衡充填到最后的过充填 ,经历了一个完整的湖盆类型演变旋回过程 ,它们分别对应于岩石地层单元中的沙四上亚段、沙三下亚段和沙三中、上亚段。由于湖泊充填过程的阶段性导致了各充填单元烃源岩有机质的组成成分、有机质的保存条件和生物标志化合物等地球化学指标的差异性 ,而这些特征的差异性正说明了湖盆的充填过程控制了烃源岩的形成和发育。     

复合式厌氧折流板反应器处理印染废水试验研究

通过在ABR反应格室上部增设组合填料,下部投加粒状惰性载体填料形成复合式厌氧折流板反应器(HABR),并用以处理印染废水,研究了反应器的启动特点,水力停留时间(HRT)、污泥回流比对HABR处理印染废水的的影响以及反应器各格室的运行情况。结果表明:复合式厌氧折流板反应器(HABR)对印染废水具有更高的处理效率,当HRT为11～12 h,污泥回流比为0.3时,HABR对印染废水COD、色度的去除率可达47%和56%,且生物相呈现明显的种群配合和良好的沿程分布。     

膜曝气生物膜反应器研究进展

膜曝气生物膜反应器(MABR)是一种新颖的膜-生物处理组合工艺.在MABR中,曝气膜既提供曝气又兼做生物膜生长的载体.气相(曝气膜内腔)中的氧是通过膜/生物膜的界面扩散进入生物膜内,而液相(废水)中的底物是从生物膜/液相界面上进人生物膜.MABR突出特征是无泡曝气以及氧和底物的异向传质导致的生物膜功能活性层化,对高需氧...