混合硫酸盐还原菌代谢过程的影响因素

采用间歇实验,研究不同初始pH、Fe2+投加量、COD/SO24-及NO3-/SO24-比值等因素对SRB还原硫酸盐效果与速率的影响。实验结果表明:中性条件下(pH=7),硫酸盐的去除效果最佳,去除率达到84.66%,还原速率为15.07 mg/(L.h),在初始pH为4～9的范围内,体系具有较好的缓冲能力;当COD/SO24-比值为3时,反应209 h,硫酸盐去除率为85.33%,还原速率为8.16 mg/(L.h),随着反应的进行,体系的pH趋于中性;当溶液中有亚铁离子存在,且浓度为0～200 mg/L时可促进硫酸盐还原菌的生长,提高其对硫酸盐的去除率;NO3-对硫酸盐的还原有明显的抑制作用。     

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,P0.01);且两者与OD600值及pH值都显著正相关。     

硫酸盐还原菌SRB除砷的影响因素

环境中砷的存在往往对人类健康产生不利影响,从而一直受到人们的广泛关注。在厌氧条件下硫酸盐还原菌(SRB)利用有机物还原硫酸根生成硫化物,进一步通过硫化物与溶液中砷反应产生沉淀从而实现砷的最终去除。为了探讨不同因素对SRB除砷的影响,该实验研究了在不同初始pH值、碳源和初始砷浓度条件下的SRB活性及其对砷的去除效果。提取在UASB反应器中长期驯化的富含SRB的厌氧污泥进行批次实验。研究表明,在选取乳酸、乙酸、葡萄糖作为不同外加碳源的对比实验中,微生物利用乳酸作为基质反应相对缓慢(COD分解速率低),SRB具有较高的反应活性(对硫酸根去除率最高),同时保持较好的砷去除率(大约60%);SRB利用不同有机物反应过程中产生碱度导致系统内pH逐渐升高,其中以乳酸作为碳源时系统内pH升高到8.5左右;随着初始pH的升高,砷的去除效果降低,硫化砷沉淀在弱酸性条件下更易稳定存在;随着初始砷浓度的增加,SRB的活性受到抑制,当初始砷浓度达到40 mg·L~(-1)时,SRB基本失去反应活性;利用驯化污泥除砷过程中,部分砷价态发生了变化。     

厌氧活性污泥处理废水中的U(Ⅵ)

用人工驯养的厌氧污泥进行除铀实验,探讨了微生物投加量(VSS)、pH值、U(Ⅵ)初始浓度、外加电子供体和污泥重复利用等对污泥处理U(Ⅵ)的影响,并进行了相关机理分析。实验结果表明,在适当的pH范围内(5.2～6.6),厌氧污泥对铀保持较长时间的高效去除率;当以还原铁粉和无水乙醇作电子供体时,U(Ⅵ)去除率保持在95%以上的时间为未加电子供体时的2倍。U(Ⅵ)去除速度与VSS投加量成正比关系,U(Ⅵ)初始浓度对去除效果的影响不大,厌氧污泥可以长期使用。pH值的影响最关键,其次是外加电子供体。厌氧污泥除U(Ⅵ)机理为氧化还原和吸附的共同作用。     

活性黑5脱色菌的分离鉴定及其脱色特性

从改良A2O反应器的厌氧污泥中分离得到1株活性黑5的脱色菌菌株GY-1,经过对其菌落形态、生化特性以及16SrDNA基因序列的分析,该菌株初步鉴定为肠杆菌属(Enterobacter)。考察生长条件对活性黑5脱色的影响,得出该菌株对活性黑5脱色的最佳条件:接种量为8%(体积分数)、初始pH为7.0、温度为35℃。在该条件下,菌株GY-1对不同初始浓度活性黑5的脱色反应过程进行动力学分析,在活性黑5初始质量浓度为25~100 mg/L时符合一级反应动力学特征。     

一株耐汞菌的分离鉴定及其去汞特性

从北京密云水库上游金矿区的富汞土壤中筛选出5株耐汞菌,并观察其在不同汞浓度中的生长情况,发现其中一株最大耐汞水平为25 mg·L~(-1),研究确定了该菌种的去汞最适宜条件为温度30℃,pH=7,并在最佳条件下测定此菌株在初始浓度为10 mg·L~(-1)的汞环境中的24 h汞去除率达到90%以上,且不同温度、pH和汞浓度对其去汞效率有不同程度的影响。经鉴定此菌种为变形假单胞菌(Pseudomonas plecoglossicida),该菌株在治理土壤环境的汞污染问题上具有良好的应用前景。     

pH、盐度对微生物还原硫酸盐的影响研究

采用厌氧生物处理工艺，研究了在不同盐度下pH连续降低对硫酸盐还原和有机物去除率的影响。实验结果表明，硫酸盐还原菌有很强的适应pH变化的能力，在pH值达到4以下仍有60％的硫酸盐去除率。NaCl浓度由4g／L增加到50g／L抑制了各厌氧菌的活性，导致硫酸盐和有机物去除率的下降，但硫酸盐还原菌耐受性高于产甲烷菌等其他厌氧菌，在NaCl浓度为50g／L下，硫酸盐去除率能达到50％，而有机物去除率则低于30％。qRT—PCR表明了系统菌落中SRB随着环境的变化情况与化学指标结果相一致，该反应器体系中SRB在整个厌氧菌群落中只占了很小部分。     

一株多重耐受性高效反硝化细菌的分离鉴定及特性

从活性污泥中筛选获得一株多重耐受性的高效反硝化细菌,命名为W32,通过个体形态特征的观察、生理生化实验和16S r DNA同源性比对分析,确定该菌株为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)。分别从温度、pH和盐浓度研究该菌株对环境的耐受性,在10℃时、pH为11.0及盐浓度为5%的条件下对TN仍具有较好的去除率,分别可以达到88.12%、72.22%和55.48%;在10℃、静置缺氧、初始NO-3-N质量浓度为296.42 mg·L~(-1)、以10%的接种量的条件下,在72 h内NO-3-N和TN去除率分别为100%和90.54%,且无氨氮与亚硝态氮的积累;研究该菌株在垃圾渗滤液中对TN的去除,在10 d内将TN去除了55.68%。研究表明,该菌株对低温、强碱、高浓度盐均具有良好的耐受性,是一株兼性好氧的高效反硝化细菌,在废水处理中具有广阔的应用前景。     

响应曲面法对污泥热解剩余半焦吸附水中刚果红的优化

为了实现市政脱水污泥的资源化,以污泥快速热解制备富氢燃气剩余半焦作为吸附材料,对刚果红(CR)模拟染料废水进行了吸附研究。采用响应曲面法的Box-Behnken实验设计原理探究了吸附剂投加量、CR初始浓度、温度和溶液pH对CR去除率的影响,并分析了剩余半焦对CR的吸附机理。结果表明:各因素对CR去除率的影响顺序为吸附剂投加量CR初始浓度溶液pH温度;最佳吸附条件下CR的去除率为98.97%,与预测值(99.61%)基本吻合;由交互作用响应曲面分析结果得出,适当的增加吸附剂投加量,降低CR初始浓度和溶液pH均有助于提高CR的去除率;污泥热解剩余半焦的XRD和FT-IR表征结果显示,其主要成分为含硅无机物,BET结果显示孔隙结构发达,可提供较多的吸附位点;吸附CR后,没有新的官能团产生,表明剩余半焦对CR的吸附主要为物理吸附。     

一株毒死蜱降解菌的分离鉴定及降解性能研究

从农药厂废水处理池污泥中分离到一株对毒死蜱有较强降解能力的菌株CH3，通过生理生化试验初步将该菌鉴定为哈夫尼菌属(Hafnia sp.)。CH3能以毒死蜱为唯一碳源生长，在温度为30℃，pH为7.0，毒死蜱初始浓度为200 mg/L的条件下，历时6 d，毒死蜱的降解率可达78.5%。菌株最适生长温度为37℃，最适pH值为7.0，最适降解浓度为200 mg/L。对碳、氮源利用广泛，最佳碳源为蔗糖和葡萄糖，对氮源选择性不高，在无机氮源和有机氮源中均能较好地生长。     

筛选制备微生物菌剂降解剩余污泥

活性污泥法处理污水工艺伴随大量剩余污泥的产生,有效减量污泥是污水处理厂可持续运营的关键。为了实现高效环保的降解剩余污泥,对筛选芽孢杆菌制备微生物菌剂进行了研究。提出以产酶芽孢杆菌为出发菌株,通过测定菌株对污泥混合液悬浮固体浓度(mixed liquid suspended solids,MLSS)的直接减量效果以及菌株在限制性培养基内的传代稳定性和对污泥有机质及总氮(total nitrogen,TN)的去除率,得到3株污泥高效降解菌株10001、11009和R10。实验结合扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)优化了其菌剂的制备工艺,菌剂复配比例,最适应用pH和最佳处理时长。确定选取喷雾干燥工艺制备微生物菌剂,当10001、11009和R10菌剂添加量分别为0.45%、0.80%和0.55%(质量体积比),剩余污泥pH为7.0时,经过72 h降解处理,达到剩余污泥最佳降解效果即有机质去除率达25.4%,总氮去除率达48.8%。扫描电镜分析结果显示菌剂的失效时间约为7 d。     

FeCl_3及AlCl_3对中温厌氧消化系统产生H_2S的抑制作用

以某污水处理厂初沉污泥和生物污泥为研究对象,研究了Fe Cl_3及Al Cl_3不同投加浓度对污泥中温厌氧消化系统硫化氢产生的抑制作用,利用16S r DNA高通量测序技术及定量PCR技术分析了消化污泥中硫酸盐还原菌的变化。结果表明,Fe Cl_3及Al Cl_3的投加对污泥厌氧消化系统中H_2S的产生都具有抑制作用,Fe Cl_3的抑制效果优于Al Cl_3。随Fe Cl_3及Al Cl_3投加浓度的增加沼气中H_2S浓度下降,Fe Cl_3投加浓度为150 mg/L时,H_2S含量降至零;通过分析硫酸盐还原菌的序列数并采用定量PCR测定样品中的dsr B基因拷贝数,投加Fe Cl_3及Al Cl_3的消化系统的硫酸盐还原菌数量在实验第9天大幅降低,这与该系统硫化氢浓度变化规律一致,可以推断,Fe Cl_3及Al Cl_3对硫酸盐还原菌的抑制是沼气中硫化氢含量降低的重要原因之一。     

紫外活化过硫酸盐/甲酸体系还原水中Cr(Ⅵ)机理及影响因素

采用紫外活化过硫酸盐/甲酸体系所产生的还原性二氧化碳阴离子自由基(CO_2~(·-)),研究了水溶液中高浓度Cr(Ⅵ)的去除效果;使用电子自旋共振(ESR)技术,鉴定识别了体系中产生的活性自由基;分析了体系的活化机理及其对Cr(Ⅵ)的还原机制;考察了过硫酸盐投加量、初始pH、腐殖酸、无机阴离子(Cl~-、HCO_3~-和NO_3~-)及初始Cr(Ⅵ)浓度等对Cr(Ⅵ)去除的影响。结果表明:紫外活化过硫酸盐/甲酸体系可以有效还原Cr(Ⅵ),当过硫酸钠与甲酸浓度分别为20 mmol·L~(-1)和40 mmol·L~(-1),未调初始pH为2.4时,初始浓度为200 mg·L~(-1)Cr(VI)在50 min内基本完全可被还原;此外,Cr(Ⅵ)还原去除率随过硫酸盐浓度升高而增强,在酸性条件下(pH=2.4),体系对Cr(Ⅵ)的还原效率最高,随着pH的增大,还原效率明显降低。进一步研究表明, Cl~-、HCO_3~-和NO_3~-对Cr(Ⅵ)的还原都存在抑制作用,在相同浓度下,其抑制程度分别为HCO_3~-NO_3~-Cl~-,腐殖酸也对Cr(Ⅵ)的去除存在抑制作用。紫外活化过硫酸盐/甲酸体系还原Cr(Ⅵ)过程符合零级反应动力学方程,其动力学常数为78.467μmol·(L·min)~(-1)。本研究结果为Cr(Ⅵ)废水的处理提供了一种高效的还原新技术。     

某典型铬盐厂污染场地Cr(Ⅵ)还原菌的筛选、鉴定及还原特性

从河南省义马市某典型铬盐厂污染场地3个典型区域获得污染土壤,以K_2Cr_2O_7为供试物,用固体平板法筛选出8株菌,并进行Cr(Ⅵ)还原菌耐受性实验,挑选出耐受性较高的2株菌作为Cr(Ⅵ)的优势还原菌株,对这2株菌进行生长曲线的测定,用16S rRNA基因测序技术对其进行菌种鉴定,并研究了其在不同初始浓度、接种量、pH、温度条件下的还原特性,获得最佳还原条件,结果表明:YM4和YM7等2株菌对Cr(Ⅵ)具有高耐受性,其对50 mg·L~(-1)和75mg·L~(-1)Cr(Ⅵ)浓度的还原率均能达到97%以上。但Cr(Ⅵ)浓度提高到100mg·L~(-1),YM4和YM7对Cr(Ⅵ)的还原率下降到了60%,说明100mg·L~(-1)Cr(Ⅵ)对YM4和YM7产生了抑制作用。基因测序鉴定出YM4为芽孢杆菌,YM7为微小杆菌。在20～75 mg·L~(-1)范围内YM4和YM7均对Cr(Ⅵ)有较好去除效果。YM4的最佳还原条件是接种量为5%、pH为7.0～8.0、温度为35℃,YM7的最佳还原条件是接种量为5%、pH为7.0、温度为40℃。基于2株菌对Cr(Ⅵ)还原特性的研究,YM4和YM7可以用来作为微生物修复铬污染土壤的备选菌种。     

一株反硝化细菌的分离鉴定及其反硝化特性简

从处理城镇污水的移动床生物膜反应器中分离获得一株反硝化细菌D₃，并进一步研究该菌株的系统发育地位及反硝化特性。采用16S rDNA序列分析对菌株进行初步鉴定，探讨了基质浓度、起始pH和温度对菌株反硝化活性的影响。根据形态学特征、生理生化特性及16S rDNA序列测定分析，初步鉴定菌株属于寡养单胞菌属。该菌能利用硝酸钠或亚硝酸钠进行反硝化作用，最佳电子受体是硝酸盐氮，反硝化速率最大为19.86 mg/（L·h），最适生长pH为7.36，最适生长温度为33.5℃。菌株D₃在初始硝态氮浓度为140 mg/L，以乙酸钠为惟一碳源，pH为7.36，温度33.5℃的最优生长条件下，培养10 h进入对数生长期，倍增时间为9.9 h，48 h内硝酸盐还原率达95%。     

一株反硝化细菌的分离鉴定及其反硝化特性

从处理城镇污水的移动床生物膜反应器中分离获得一株反硝化细菌D3,并进一步研究该菌株的系统发育地位及反硝化特性。采用16S rDNA序列分析对菌株进行初步鉴定,探讨了基质浓度、起始pH和温度对菌株反硝化活性的影响。根据形态学特征、生理生化特性及16S rDNA序列测定分析,初步鉴定菌株属于寡养单胞菌属。该菌能利用硝酸钠或亚硝酸钠进行反硝化作用,最佳电子受体是硝酸盐氮,反硝化速率最大为19.86 mg/(L·h),最适生长pH为7.36,最适生长温度为33.5℃。菌株D3在初始硝态氮浓度为140 mg/L,以乙酸钠为惟一碳源,pH为7.36,温度33.5℃的最优生长条件下,培养10 h进入对数生长期,倍增时间为9.9 h,48 h内硝酸盐还原率达95%。     

二嗪磷降解菌的分离、鉴定及其降解特性

从长年生产二嗪磷的工厂排污口的污泥中筛选到一株以二嗪磷为唯一碳氮源的高效降解菌YM-3,经形态和生理生化实验以及16SrRNA基因同源性分析鉴定为索氏菌属(Thauera sp.)。通过摇床实验研究了温度、pH、底物浓度、金属离子等因素对其降解二嗪磷的影响,得出其最佳降解温度和pH分别为30℃和7.0。在该条件下,当底物质量浓度为70mg/L时菌株YM-3在72h内能降解91%的二嗪磷。此外,3种营养物及5种金属离子的添加均抑制了二嗪磷的降解。     

新型碳源驯化的SRB去除酸性矿山废水中SO_4~(2-)最佳反应条件

针对硫酸盐还原菌(SRB)处理酸性矿山废水缺乏有效有机碳源问题,运用生活污水、鸡粪和锯末质量比80∶7∶3混合物的发酵液作为新型有机碳源驯化硫酸盐还原菌SRB,并研究SRB以该新型有机碳源作为营养物质在不同COD/SO2-4(C/S)值、pH值、初始硫酸根(SO2-4)浓度、重金属离子(Fe2+、Mn2+、Cu2+和Zn2+)浓度条件下对SO2-4的去除效果,以确定SRB去除SO2-4的最佳反应条件。实验结果表明,在厌氧环境SRB接种量8%、生长温度35℃、转速50 r/min、C/S为1.5~2.0、pH值6~7、初始SO2-4浓度≤3 000 mg/L、Fe2+在100~300 mg/L、Mn2+为35 mg/L时反应条件最佳,SO2-4去除率均可达90%以上;其中Fe2+浓度≤500 mg/L、Mn2+浓度≤140 mg/L时均会促进SRB对SO2-4的还原,当Fe2+浓度≥600mg/L时会严重抑制SRB,Mn2+浓度140 mg/L时会抑制SRB;Cu2+、Zn2+的存在对SRB均有影响,当Cu2+浓度15 mg/L时、Zn2+浓度45 mg/L时对SRB均有抑制作用。新型有机碳源可作为SRB的优良有机碳源,同时可实现以废治废的目的。该成果为实际应用提供了参考。     

一株氧化亚铁硫杆菌的筛选及生长条件研究

从广东省大宝山矿区尾矿中分离纯化得到一株嗜酸细菌,对其进行DNA提取和16S rRNA扩增后测序,将测序结果与国际基因数据库Genbank中已有相关菌株序列进行相似性比对后,发现该菌株与氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacil-lus ferrooxidans)Tf-49菌位于系统发育树的同一分支中,二者相似度高达99%以上,确定其为氧化亚铁硫杆菌并命名为DBS-8菌。另外,通过设计5因素4水平的正交实验,研究了接种量、培养温度、硫酸铵浓度、初始pH和初始亚铁浓度对该菌株生长状况的影响。结果表明适宜该菌株生长的最佳初始条件为:20%的接种量、3.0 g/L硫酸铵、9.0 g/L初始亚铁、pH=2.0和28℃培养,各初始条件对细菌生长影响的顺序为:pH初始亚铁浓度接种量温度硫酸铵浓度。     

润滑油高效降解菌的筛选及降解性能

实验以被石油污染的土壤为出发菌源,以润滑油为唯一碳源,经过筛选分离得到4株对润滑油具有降解能力的菌株。经过形态观察、生理生化实验初步鉴定发现,4株菌株分别为黄单胞菌属(Xanthomonas)、动胶菌属(Azotobac-ter)、假单胞菌属(Pseudomonas)和黄杆菌属(Flavobacterium),其中菌株G4为黄杆菌属,其润滑油降解效率最高。研究菌株G4降解性能的影响因素发现,实验中的各因素对润滑油降解率的影响大小依次为:温度>葡萄糖浓度>硫酸铵浓度>pH值。在温度20～40℃下,菌株G4对润滑油均具有一定的降解能力。在适宜的温度范围中,pH值5.0～9.0范围内,菌株G4的润滑油降解率随pH值的变化很小,且均在80%以上。菌株G4在以润滑油为唯一碳源时的最佳培养条件为:温度30℃,pH值为9.0,硫酸铵浓度为1.0 g/L。在此条件下培养36 h,100 mL的G4培养液对200μL润滑油的降解率可达84.6%。