耐低温硝化细菌固定化技术及脱氮效果

生物脱氮除磷系统中硝化效果的好坏取决于活性污泥和生物膜中的硝化细菌的数量和活性。在中温条件下,将氨氮转化为硝酸盐氮的微生物主要是中温硝化细菌。但是大多数的中温硝化菌在温度降到10℃以下,进入休眠状态,当温度低于4℃时,大部分丧失新陈代谢能力,导致低温污水深度处理难以达标。本试验通过低温下(≤10℃)驯化培养活性污泥,使耐冷硝化菌在适宜的条件下生长成为优势菌种,并从中分离出高效耐冷硝化菌群,采用包埋固定化生物强化技术构建了耐低温硝化细菌,并对其脱氮效果进行了研究。     

北方地区表流人工湿地冬季污水脱氮效果及微生物分布分析

对北方地区表流人工湿地冬季脱氮效果及微生物分布情况进行了分析,以西安皂河试验人工湿地为例。结果表明,表流人工湿地在北方地区冬季取得较好的脱氮效果,总氮与氨氮的平均去除率分别为47.76%、58.49%,并且氨化细菌沿程呈现递减的变化趋势,而亚硝化细菌呈现递增的趋势,但反硝化菌呈现先降后升的趋势。氨氮质量浓度与氨化细菌数及亚硝化细菌数之间存在显著相关,而硝氮质量浓度与反硝化细菌之间的相关性不显著。这结果说明除了硝化-反硝化的脱氮机制外还存在其他的脱氮机制。     

硝化菌与反硝化菌混合培养生物脱氮的研究

从污泥中筛选得到了脱氮效率较高的硝化菌、亚硝化菌和反硝化菌,测定了其在含氮溶液中的生长曲线,计算得到其反硝化或硝化强度。将所得菌种在好氧条件下于模拟污水中进行混合培养,研究了脱氮效率及影响因素,并与用传统生物序列法进行硝化与反硝化培养脱氮的效果进行了比较。结果表明:混合培养硝化菌、亚硝化菌和反硝化菌过程中不会累积中间产物,生物脱氮率可达76.7%,较传统序列式脱氮法有显著提高,混合培养过程受pH值和温度的影响较小,是一种简易可行、高效和无污染的生物脱氮方法。     

微波和紫外诱变选育高效石油烃降解菌株

采用紫外和微波发生器对实验室分离得到的1株石油降解菌Enterobacter sp.MX1进行紫外微波和微波紫外复合诱变。根据致死率曲线,在紫外照射功率15 W、时间3 min条件下得到突变菌株MXU2,并对其进行微波复合诱变30 s后筛选得到1株稳定高效石油烃降解菌株MXU2W2;微波照射50 s筛选得到MXW3,并对其紫外复合诱变4 min后筛选到1株稳定的高效石油烃降解菌MXW3U2。紫外微波MXU2W2和微波紫外MXW3U2这2珠菌降解石油烃7 d后,MXW3U2的对柴油体积分数1%的培养基降解率达到57.62%。正交实验确定微波紫外复合诱变的突变菌株MXW3U2优化生长条件为:温度30℃、pH为5、盐度4%、接种体积分数4%,在此条件下,菌株MXW3U2对柴油体积分数1%的培养基降解率达66.20%。     

高效降解多种氯化物优势混合菌的诱变筛选研究

对自然筛选出的优势混合菌进行紫外诱变，选育更高效降解多种氮化物的优势混合菌，得到了紫外诱变的最佳照射时间，探讨了紫外诱变筛选菌和未诱变菌对漂白废水的降解情况。研究发现，诱变菌与未诱变菌在菌落特征、个体形态和生长特征上有明显差异；诱变筛选出的B04菌处理效果最好，较未诱变菌CODcr降解率可提高19．71％，总氯(Tcr)的去除率可提高99．86％。     

氮肥厂含氨废水的生物脱氮研究

采用富集驯化的亚硝酸菌和亚硝酸型反硝化菌对氮肥厂高氨氮废水进行处理。考察了pH的变化特征,研究了进水氨氮负荷对硝化效果的影响。实验结果表明,硝化菌能够耐受高pH废水并能高效脱氮,氨氮去除速率最高达36.07 mg/(L.h);连续运行时水力停留时间24 h,进水NH3-N负荷在0.387～0.667 kg/(m3.d)范围内,稳定运行后硝化出水氨氮去除率大于97%,亚硝化率为80%左右,总氮去除率达90%以上。     

一组市售水产养殖用硝化细菌产品的解析与效果观察

利用硝化细菌降解养殖水体中的氨氮是一种绿色高效的养殖环境维护手段。但市场上硝化细菌产品良莠不齐,其使用方法、和使用效果的不稳定让养殖户无所适从,因此有必要对市售商品进行解析与评估。本研究解析了三种市售硝化细菌商品的菌群组成及其比例,比较推荐用量、超推荐用量以及充氧、静置等条件对氨氮降解效果的影响。实验表明:三种商品中活菌数量依次为1.13×10~5 cfu/m L、3.25×10~6 cfu/m L、1.52×10~5 cfu/m L,分别为标称值的1/10000、1/150和1/2000。1#细菌只含有亚硝化细菌,而2#和3#商品既含有亚硝化细菌又含有硝化细菌。三种商品之间的活菌数相差悬殊,但投加6天后的氨氮降解率尚可,分别达到97.06±3.16%、84.17±1.11%和84.17±1.06%。研究结果表明市售硝化细菌商品对氨氮有一定的降解效果,但均存在严重的虚标活菌密度的现象,充足的溶氧可提升其氨氮降解率。本研究对用户选择硝化细菌产品有一定指导作用。     

一株高效石油降解菌的紫外微波复合诱变改良

运用紫外、微波复合诱变技术,对高效石油降解菌K05—2—11进行改良,根据致死率曲线,选择紫外诱变时间为100s、微波诱变时间为455。经过连续4次紫外诱变,得到紫外诱变改良菌UV2;将其作为微波诱变的出发菌株,经2次微波诱变,最终得到遗传稳定的高效耐高温石油降解菌UM2—6。比较K05—2—11和UM2—6的温度耐受性发现,UM2—6的耐高温性能良好,在55℃的高温下仍具有27．42％的石油降解率,其最高石油降解率出现在45℃,达到48．72％,较K05—2-11提高20．81％,改良效果明显。     

西北地区潜流人工湿地冬季脱氮效果研究

对西安市皂河人工湿地示范工程中潜流人工湿地冬季脱氮效果、溶解氧和微生物的空间分布进行分析研究。结果表明,潜流湿地中总氮与氨氮的平均去除率分别为29.0%和35.1%,基质中氨化细菌、亚硝化菌和反硝化菌数量沿程都呈现递减的趋势,在深度上氨化和亚硝化菌数量都是随深度减少,而反硝化菌数量是随深度增加;溶解氧浓度与氨化细菌、亚硝化菌数量存在显著正相关性,而与反硝化菌存在显著负相关性,说明湿地中溶解氧的分布对脱氨效果有重要影响。     

PAC与膨润土强化SBR工艺处理含氨氮河水研究

研究了室温条件下粉末活性炭(PAC)和天然膨润土静态吸附氨氮的能力;通过对氨氮、TN和污泥硝化活性指标的分析,对比分别考察了PAC和膨润土强化间歇式活性污泥法(SBR)强化系统的脱氮效果.结果表明,PAC和膨润土对氨氮均具有一定的吸附作用,后者的吸附效果明显好于前者;与传统SBR工艺相比,SBR反应器中投加PAC和膨润土后,氨氮去除率分别提高12%和8%,脱氮率分别提高30%和24%;PAC和膨润土可以促进硝化菌和反硝化菌的增殖,增强硝化和反硝化功能,从而提高系统的脱氮效果.     

耐低温复合菌剂制备及在寒区人工湿地应用

针对低温条件下人工湿地系统中微生物活性下降,导致处理效果明显下降的问题,进行了低温人工湿地生物强化试验研究。在低温4℃条件下进行复合菌剂制备并投加入潜流人工湿地中进行生物强化。结果表明:脱氮菌剂构建实验中,复配比例为氨化菌∶亚硝化菌∶硝化菌∶反硝化菌=2∶3∶1∶2时氨氮及总氮降解效率最佳,去除率分别为16.59%和17.86%。复合菌剂构建实验中,除碳菌和脱氮菌剂体积比为4∶1氨氮、总氮的去除率两方面来看效果最佳,去除率分别为21.34%,18.59%。应用于潜流低温人工湿地模拟装置中,可使氨氮去除率提高5.78%,总氮去除率提高7.69%,并且总氮出水达到一级A标准。但投加10 d后各指标出水浓度均上升,因此需以10 d为周期反复投加。     

中科院开发氨氮废水处理新工艺

近日，中科院成都生物所申报的异养硝化好氧反硝化细菌及其培养方法和用途获得国家发明专利。用该菌株处理废水工艺简单，脱氮效果稳定。传统的氨氮废水处理是通过自养硝化菌的硝化作用与异养反硝化菌的反硝化作用使氨氮转化为氮气，工艺冗长，能耗高。     

处理高氨氮废水亚硝化细菌培养实验研究

为培养适应高氨氮废水短程硝化要求的亚硝化细菌,采用选择性传代培养及序批式定向培养对亚硝化细菌富集过程及影响因素进行研究,分析了水温、p H、溶解氧浓度等培养条件对亚硝化效果的影响。结果表明,富集的亚硝化细菌为短杆状亚硝化单胞菌,菌体大小为0.75μm×0.3μm,在水温T=(28±1)℃、p H=(7.6±1)、ρ(DO)=(1.2±0.2)mg/L的培养条件下,随着培养时间的延长和初始氨氮浓度的提高,亚硝化细菌逐渐适应了高氨氮水质环境,亚硝化细菌浓度达到2.4×10~9 CFU/m L,氨氧化速率达到21.8 mg/(L·h),亚硝酸氮累积率≥96.0%。     

好氧反硝化细菌及其去除亚硝酸盐的作用机理研究进展

综述了好氧反硝化菌的种类、特点及其去除亚硝酸盐的作用机理与途径,系统分析了生物除氮方式,包括同化作用、酶降解、酸降解和产铵异化还原. 反硝化作用还原亚硝酸盐主要是酶催化反应,具体有亚硝酸盐还原酶、一氧化氮还原酶和一氧化二氮还原酶,对亚硝酸盐的催化反应呈现出接力关系,其中亚硝酸盐还原酶是速度限制酶. 未来可从分离筛选高效亚硝酸盐型反硝化细菌、优化酶促反应技术及深入分析生物脱氮影响因素等方面加强研究,提高反硝化细菌在实际应用中的脱氮效率.     

短程电极生物膜处理养殖废水中高氨氮的试验研究

为了探索高氨氮水产养殖废水处理新技术,采用短程电极生物膜工艺同时在硝化区、反硝化区各设1组电源控制反应。研究结果显示:亚硝化细菌利用好氧区阳极碳棒电解产生的氧使氨氮转化为亚硝酸盐氮;反硝化菌利用反硝化区阴极碳棒电解产生的氢实现脱氮。实验的主要影响因素是p H和温度,反硝化区的电流对实验有一定的促进作用,次要的影响因素为C/N、水力停留时间和氨氮浓度。     

反硝化前置的序批式高浓度活性污泥法深度脱氮处理C/N偏低的市政污水

市政污水C/N偏低增加深度脱氮难度与成本,不利于推动内陆缺水地区市政污水再生利用和地下水硝酸盐污染控制。采用铁氧化物促成的高浓度活性污泥,在反硝化前置的SBR中,不外加碳源和不调控pH的情况下处理C/N=4的模拟市政污水。结果表明:缺氧段前置反硝化脱氮进-步降低C/N,降低好氧曝气阶段的曝气需求;在曝气阶段,与单一高强度间隙曝气相比,先弱后强的间歇曝气利于降低异养好氧菌的作用及其对硝化细菌和反硝化细菌的不利影响,在C/N很低的情况下,仍能实现一定强度的硝化与反硝化协同脱氮,总体实现深度脱氮。在换水率为30%、40%和45%的情况下,先弱后强曝气模式下的脱氮效率分别为71.2%、72.4%和70.2%,均优于常规SBR,系统容积负荷分别为0.41、0.33、0.29 kg COD/(m~3·d),显著优于或与常规SBR相当,出水氨氮、总氮浓度均符合国家城镇污水排放一级A标准。     

生物脱氮工艺的新发展-半硝化和厌氧氨氧化

传统生物脱氮工艺耗能多，反硝化时还消耗碳源，半硝化一厌氧氨氧化（SHARON－ANAMMOX）是一种全新的脱氮工艺，其原理是首先由亚硝化细菌将废水中1／2氨氮氧化为NO2^-，剩余的氨氮与所生成的NO2^-以等摩尔比例ANAMMOX菌作用生成N2，因耗能少且不消耗碳源，故具有可持续发展意义。     

改良倒置A~2/O工艺处理低温生活污水技术

生物脱氮除磷系统中磷的去除通过排放剩余污泥实现,需要短泥龄微生物;而硝化细菌为自养菌,需要较长的生长时间。在低温（≤10℃）条件下,硝化污泥泥龄一般为15～20 d,而聚磷菌泥龄为4～5 d,这种巨大的泥龄差距导致现有A2/O在低温下很难实现同时脱氮除磷。本文利用改良的倒置A2/O工艺,研究了低温条件下的生物脱氮除磷效果。结果显示：该工艺低温条件下COD的去除率在85％以上,氨氮去除率低温条件下可达到85%,磷的去除率低温条件下为80%,出水能够达到国家二级排放标准。     

优势菌对焦化废水中COD和氨氮处理的研究

为了提高焦化废水的生物降解率,采用活性污泥作菌种,对活性污泥的梯度驯化、优势菌的筛选和分离鉴定进行了探索性研究.结果得到5株优势菌,其中3株属于假单胞菌属,另外两株分别属于硝化杆菌属和微球菌属.对这5株的单一菌及其不同组合的混合菌进行了焦化废水降解对比实验.结果表明,焦化废水经优势菌处理48h后,COD的最高降解率为81.1%,氨氮为51.2%,初步得出:以焦化废水作为碳氮来源的梯度驯化法用于优势菌的筛选很有效.     

碳源类型和温度对BAF脱氮性能影响研究

以某钢铁厂的二级出水为研究对象,研究了曝气生物滤池(BAF)系统的挂膜,不同碳源类型和温度对该系统脱氮的影响。结果表明:利用含有硝化菌与好氧反硝化菌的富集菌液进行挂膜,16d基本完成挂膜,氨氮、硝态氮的去除率分别高达90.2%和92.2%。不同碳源类型对系统的脱氮性能影响存在差异,以葡萄糖和乙醇作为碳源时效果最佳,氨氮和硝态氮的去除率均超过85%,总无机氮去除率分别是93.4%、95.6%。乙酸钠为碳源时亚硝态氮的质量浓度积累最高达5.79mg/L,采用其它碳源时亚硝态氮几乎没有积累;当不投加外部碳源时,通过内源呼吸代谢作用进行硝化反硝化效果最差,总无机氮的去除率仅有20.4%。随着温度的上升,硝化和反硝化效果逐渐升高,其中硝化的最适温度是在27.3℃左右,氨氮的去除率高达91.1%,好氧反硝化过程对温度的耐受性比较好,在17.5～33.1℃时,平均去除率大于90%。