阳极位置对新型ABR-BEF系统处理性能及微生物群落的影响

研究了阳极所处位置对新型厌氧折流板-生物电Fenton（ABR-BEF）系统处理中药废水效能与产电能力的影响,并对各格室污泥的疏松胞外聚合物（LB-EPS）及紧密胞外聚合物（TB-EPS）组分情况进行了分析,继而通过高通量测序技术对系统中微生物群落演替进行了探讨.结果表明,当将阳极电极位置由系统的第4格室调整到第3、第2格室后,由于阳极与阴极距离的增大,COD平均去除率由原来的90%分别下降到70%和65%;输出电压由149.8mV降至95.3mV、50.0mV左右,同时最大功率密度由76.78mW/m³减少到55.57mW/m³和52.87mW/m³;但阴极室对邻苯二酚的降解率仍保持在95%左右.改变阳极位置后LB-EPS、TB-EPS中蛋白质含量均下降,TB-EPS尤为明显;而对于多糖而言,阳极在第3号格室时,各组分多糖含量最高.阳极位置由第4格室改为第2格室后,第1到第4格室甲烷丝状菌属（Methanothrix）所占比例分别增大到71.09%、72.47%、58.03%和76.79%;在总细菌纲水平上产电菌所属的d变形菌纲（Deltaproteobacteria）在第1到第4格室中分别减少了2.54%、6.06%、4.40%和4.87%,阳极与阴极距离的增大使得产电菌数量减少,这成为该系统产电能力下降的重要原因.     

胞外聚合物和信号分子对厌氧氨氧化污泥活性的影响

为了探究胞外聚合物（EPS）对厌氧氨氧化颗粒污泥活性的影响,分别向厌氧氨氧化颗粒污泥中投加30mg/L的总胞外聚合物（IN-EPS）,松散结合型胞外聚合物（LB-EPS）和紧密结合型胞外聚合物（TB-EPS）.结果表明,3种EPS均可提高厌氧氨氧化颗粒污泥的活性.对于添加了IN-EPS,LB-EPS和TB-EPS的实验组,厌氧氨氧化颗粒污泥的氨氮去除速率分别增加了6.68%,10.5%和19.29%,厌氧氨氧化菌的生长速率分别增加了18.25%,21%,16.3%.三维荧光光谱法分析发现3种EPS的组成基本相同,以芳香族蛋白质和可溶性微生物产物为主.对EPS中的高丝氨酸内酯类（AHLs）信号分子进行检测,发现EPS中含有3种信号分子,分别是C4-HSL,C6-HSL和C10-HSL,外源投加这3种AHLs到厌氧氨氧化颗粒污泥中,结果发现C4-HSL和C6-HSL可以提高厌氧氨氧化颗粒污泥的活性和生长速率,这是EPS可以提高厌氧氨氧化菌活性的原因.     

溶解氧对HLB-MR反应器内有机物的生物絮凝影响

为了研究溶解氧（DO）对高负荷生物絮凝-膜反应器（HLB-MR）内有机物生物絮凝规律的影响,采用平行对比实验,考察了不同DO条件下反应器内有机物的生物絮凝效果、胞外聚合物（EPS）含量、金属阳离子浓度和微生物群落结构.结果表明：DO浓度分别为1~2mg/L和6~8mg/L时,HLB-MR反应器的絮凝效率分别为83%和89%,两反应器内上清液的浊度差别也进一步证实,较高的DO浓度下,反应器的生物絮凝效果更好.DO浓度在6~8mg/L时,HLB-MR反应器内结合态EPS和自由态EPS的含量分别为15.64mg/（g·VSS）和8.71mg/L,两者均显著高于DO为1~2mg/L时的11.83mg/（g·VSS）和6.56mg/L,反应器浓缩液中镁和铝的浓度也均明显高于低DO浓度时所对应的值,这说明在高DO条件下,有更多的EPS与金属阳离子结合而固定在污泥基质中,促进了生物絮凝.高通量测序表明,DO浓度分别为1~2mg/L和6~8mg/L时,HLB-MR反应器内细菌的群落结构差异明显,高DO浓度反应器底泥中Actinobacteria和Saccharibacteria的相对丰度较高,可能对生物絮凝有促进作用.     

三亚湾近岸两种优势砂壳纤毛虫对硅藻的摄食初探

浮游纤毛虫是近岸生态系统中的重要原生动物,对初级生产者有较高的摄食压力,其摄食行为对物质在食物网中的传递至关重要。近岸生态系统中浮游植物群落多以硅藻为优势类群,为更好地认识纤毛虫对初级生产者尤其是硅藻的摄食调控作用,本研究于2015年4月在三亚湾近岸采集了两种优势砂壳纤毛虫（妥肯丁拟铃虫Tintinnopsis tocantinensis和斯氏拟铃虫T.schotti）,运用分子生物学方法分析其食物组成。结果表明,两种纤毛虫中共检测到8属13种硅藻来源的食物,分别隶属于骨条藻（Skeletonema）、细柱藻（Leptocylindrus）、根管藻（Rhizosolenia）、海链藻（Thalassiosira）、拟菱形藻（Pseudo-nitzschia）、波纹藻（Cymatosira）、星杆藻（Asterionellopsis）和角毛藻（Chaetoceros）。两种纤毛虫均摄食骨条藻、细柱藻、根管藻和海链藻,其中对中肋骨条藻（S.costatum）的摄食比例最高（达>60%,序列数百分比）。粒径较大的斯氏拟铃虫摄食多样性（11种）略高于粒径较小的妥肯丁拟铃虫（7种）,而且环境中最优势的拟菱形藻（49.12%,浮游植物丰度百分比）仅在斯氏拟铃虫中检测到（15.55%,序列数百分比）,说明两种纤毛虫具有一定的摄食选择性且存在种间差异。本研究表明以纤毛虫为代表的原生动物对硅藻的广泛摄食是初级生产者在食物链传递的重要环节,这对理解近岸生态系统的物质传递和砂壳纤毛虫重要生态作用具有重要意义。     

炭基催化剂比表面积、孔径与硫容关系研究

取T12系列12种炭基催化剂,采用物理吸附仪测定其比表面积和孔径分布,并在相同条件下做脱硫实验测得硫容。对其比表面积、孔径与SO2吸附分子直径比值与脱硫效果的关系进行研究。结果表明:对于T12系列炭基催化剂,催化效果会随着比表面积和孔径的增加而变得更好,总比表面积超过720m2/g,孔径超过0.85nm以后,催化剂的脱硫效果反而降低。     

低溶解氧胁迫下生物膜-颗粒污泥anammox工艺生物富集特性及脱氮功能菌群和基因的演变研究

为探究低溶解氧(DO<0.5 mg·L^-1)条件对厌氧氨氧化（anammox）工艺脱氮性能、生物膜及颗粒污泥特性、菌群结构及其功能基因的影响,试验构建了试验室规模的上流式载体生物膜-颗粒污泥 anammox系统 .结果表明,反应器在长达 175 d的运行过程中脱氮性能良好且运行十分稳定,系统平均 NH₄⁺-N、NO₂^--N 和 TN 去除率分别为 95.0%±2.1%、99.0%±1.0% 和 87.0%±2.1%. 在紧密结合型 EPS（TB-EPS）中,颗粒污泥与载体生物膜的蛋白（PN）/多糖（PS）值分别为 0.094 和 0.048,有利于颗粒污泥和生物膜的形成 . 粒径大于 0.5 mm 的 anammox 颗粒污泥占比达到72.0%,有利于系统持留脱氮菌群 .菌群结构分析中发现,生物膜的优势菌门分别为变形菌门（29.6%）、浮霉菌门（10.7%）和绿弯菌门（10.7%）,颗粒污泥具有相似的优势菌门,对应相对丰度（RA）分别为 25.6%、24.3% 和 7.6...     

离子交换树脂在污泥处理中的应用及展望

离子交换树脂(IER)因其不溶性以及可循环利用性被广泛用于废水处理,但目前仍缺乏其对污泥应用研究的综述。本文汇总了污泥中常见IER类型(阳离子交换树脂、阴离子交换树脂以及螯合树脂),并介绍了树脂的基本特性以及适用的污泥方向,其中阳离子交换树脂,尤其是强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂,适用范围最广。IER在污泥中的应用归为4类,分别为去除/回收重金属、回收磷、胞外聚合物提取以及调理污泥,并阐述了基本应用机理以及优缺点。针对IER在污泥中应用的不足,提出未来的研究方向,包括改性或开发新型IER去除/回收污泥中的重金属,优化IER直接回收污泥中磷的方法,改进IER调理污泥的方式以及开发新型分离IER与污泥的手段。本文有助于研究人员更好的了解IER在污水厂污泥中的应用现状,优化IER处理污泥的应用方式以及开发应用于污泥处理的新型IER。     

壳聚糖基硫酸根印迹吸附材料的制备与性能

文章以壳聚糖为功能单体,以硫酸根为印迹离子,制备了壳聚糖基硫酸根印迹吸附材料,并对其进行表征,采用静态吸附法考察其对水中硫酸根的吸附性能。试验发现：在壳聚糖基硫酸根印迹吸附材料中,铜离子首先与壳聚糖的氨基N原子及仲羟基的O原子发生配位,然后以铜离子为“媒介”,硫酸根以离子对的形式与铜离子发生复合,交联之后可脱除硫酸根形成与硫酸根离子相匹配的空间结构。交联反应和印迹反应大大降低了壳聚糖的结晶度,形成了其无定形的结构;壳聚糖基硫酸根印迹吸附材料吸附硫酸根离子的吸附平衡时间为60 min,准二级动力学模型拟合结果显示对硫酸根的平衡吸附容量为63.21 mg/g。印迹技术形成与目标硫酸根离子相匹配的空间结构,大大提高了壳聚糖基硫酸根印迹吸附材料对硫酸根离子的吸附抗干扰能力。     

有机负荷对污泥胞外聚合物(EPS)分泌特性及信号分子释放差异的影响

考察了连续流A2/O系统在3个有机负荷[0.29,0.58,1.16 kg COD/(m3·d)]条件下,胞外聚合物(EPS)分泌特性及信号分子(AHLs)的释放差异.结果表明:TB-EPS是污泥系统中EPS主要成分,TB-EPS组分具有较高的分子量,且分子量分布更广.有机负荷对LB-EPS各组分的影响大于TB-EPS...