生物法脱除石油气中H2S的试验

本文论述了在缺氧条件下,利用生长在固定膜生物反应器中的硫细菌脱除石油气中的H2S的可行性。着重研究了硫细菌的培养,驯化及系统的一些运行条件,结果表明,采用活性污泥挂膜以及Na2S驯化的方式既简便、效果又好。     

生物滴滤池净化废气生物膜的培养过程研究

研究了处理甲苯废气的生物滴滤床生物膜的培养与驯化过程。在 2 0～ 2 5℃的温度条件下 ,以鲍尔环和阶梯环填料为载体 ,实现生物滴滤池的快速挂膜与驯化。接种污泥的性能、湿度和营养液的pH和循环量是影响生物滴滤池挂膜和驯化的主要因素。     

硫化物氧化及新工艺

综述了丝状硫细菌、光合硫细菌和无色硫细菌3类氧化硫化物为单质硫的微生物的生理特征与产硫条件,以及国内外利用其进行生物脱硫工艺的研究现状,指出无色硫细菌体外排硫、氧化硫的效率高,每增长1g 细菌细胞至少可产生20g 单质硫,更适合于工业化的生物脱硫工艺.同时总结了生物脱硫新工艺的重要标准和今后研究与应用的方向;总结了国内外从酶学和遗传学角度研究生物脱硫过程的分子机理,指出利用基因工程技术构建的新型工程菌株将具有更高的脱硫效果.     

处理工业废水所用细菌的分离培养及驯化

本实验从工业废水混合菌种中分离筛选出细菌,培养后对其驯化,以提高处理废水的能力.在细菌的分离纯化过程,使用平板分离法,选择适合于待分离微生物的生长条件,如营养、酸碱度、温度和氧气等条件或加入某种抑制剂造成只利于目的微生物生长而抑制其它微生物生长的环境,从而淘汰一些杂菌.结合显微镜检测个体形态特征后才能确定目的菌株.分离出的细菌经液体培养基扩大培养后,加入工业废水中进行驯化,定期测其CODCr值.     

基因菌URB反应器处理水中重金属研究

对陶粒菌膜反应器（URB）去除污水中重金属Cd2＋,Ni 2＋时的特性进行了分析.URB反应器以经过驯化的金属硫蛋白基因菌为核心微生物.在动态实验中,设置进液pH为9、流速为2L/h、温度为37℃,Cd2＋,Ni 2＋质量浓度为50mg/L的条件下,对URB反应器添加基因菌前后去除Cd2＋,Ni 2＋的效果进行了分析.在初始负荷率为0.2～1.0的条件下,研究了不同的重金属负荷率对重金属去除率的影响.结果表明：带菌膜的反应器对Cd2＋,Ni 2＋的30min去除率可分别达到99.6%,80.2%;预浸时间为36h时,Cd2＋,Ni 2＋的30min去除率可分别达到99.0%,92.2%;重金属负荷率为0.6时,Cd2＋,Ni 2＋的30min去除率分别达到99.12%,87.02%.实验所用的金属硫蛋白基因菌对Cd2＋,Ni 2＋的耐受性较好,此反应器系统对污水中Cd2＋,Ni 2＋的去除率较高.     

利用异养菌脱除H2S恶臭的实验研究

目前国内生物脱臭研究通常直接采用活性污泥挂膜,并认为生物脱臭过程主要是自养硫杆菌的作用,但这种方式存在着一个主要问题就是挂膜后有一个相当长驯化期。本文介绍了利用异养细菌对H2S进行脱臭的试验研究。将黄单胞菌H10接种至填料塔中,试验结果显示:该菌具有较高的H2S去除能力。当控制出气中不能检测到H2S的存在时,H2S最大允许进气浓度达1170mg·m-3,H2S的最大容积负荷为2.897gH2S·L-1(填料)·d-1。同时对H2S的降解并没有表现出延迟期,这表明利用该菌挂膜进行H2S脱臭具有很好的应用前景。     

可降解焦化废水中难降解有机物的活性细菌的培养

为了研究微生物对焦化废水中难降解有机物的降解效果,以池塘边上层污泥为培养对象,用米泔水作为营养液进行好氧培养,得到较多的活性较好的污泥复合菌,然后用焦化废水进行培养驯化,分离纯化得到较纯的可降解焦化废水的活性细菌.根据驯化时活性污泥的生长形态和期间化学需氧量(COD)去除率的对比分析判断微生物的生长期.实验表明,分离出的活性细菌对焦化废水有较好的降解能力,2d COD去除率可达81.07%.通过GC/MS联用技术对焦化废水出水的水样分析,可以发现该活性细菌在培养条件下能部分降解酯类、醛类、醇类、烷烃类等难降解有机化合物.     

高效生物滴滤系统净化甲苯废气快速启动研究

研究采用生物滴滤器系统,以甲苯作为惟一碳源筛选出具有高生化降解能力的适宜微生物菌种,采用焦化废水活性污泥菌种,添加适宜营养液和高浓度甲苯乳化液加速液相驯化阶段的驯化,填料塔内采用高浓度甲苯气-液相联合强化接种挂膜,投加适宜营养液加快挂膜速度的方法,系统启动周期为16d.甲苯气体的净化试验结果表明:在入口气体甲苯浓度范围为0 747～3 760mg/L和气体流量为560～1040L/h(停留时间30 6～16 5s)的条件下,生物滴滤塔系统对废气中甲苯的最大去除能力为756 73g/(m3·h)(气量560L/h条件下),稳定甲苯净化去除能力超过300g/(m3·h),证明了使用该驯化和挂膜方式的菌种具有很强的甲苯降解能力.镜检结果表明,生物膜中的优势菌种是短杆菌,密度达4 2×1010～6×1013CFU/ml.     

优势菌混合接种泥炭滴滤塔去除混合硫系

研究了混合菌种接种到泥炭填料塔后,去除混合硫系恶臭H2S、甲硫醚和甲硫醇的情况．筛选自H2S驯化泥炭上的化能硫杆菌Au3和DMS驯化泥炭上的化能硫杆菌Au7混合接种后,对混合气中H2S的去除不变,对MT有一定的去除能力,但对DMS的去除率则不高;接种了筛选自H2S驯化泥炭上的异养型假单胞菌Hm-6和自养型硫杆菌Au7的泥炭生物填料塔,对混合硫系恶臭的去除经历了一个由低到高的过程,去除率最后达到100％,表明Hm-6和Au7混合投加后对恶臭的去除更有效,有着广阔的应用前景。     

生物滴滤池净化废气生物膜的培养过程研究

研究了处理甲苯废气的生物滴滤床生物膜的培养与驯化过程。在20—25℃的温度条件下，以鲍尔环和阶梯环填料为载体，实现生物滴滤池的快速挂膜与驯化。接种污泥的性能、湿度和营养液的pH和循环量是影响生物滴滤池挂膜和驯化的主要因素。     

单级自养脱氮反应器效能与微生物群落结构的相关性

于稳定运行但效能有明显差异的2套序批式生物膜反应器单级自养脱氮系统,研究了微生物群落结构的PCR—DGGE、real—timePCR等现代分子生物学特点及其运行效能与之的相关性。结果表明：运行效能好的反应器活性污泥及生物膜浓度较高,微生物群落结构差异较大,二者相似性为58．3％,溶解氧在活性污泥及生物膜内的分布特点为各类微生物及其代谢创造了良好环境,系统中好氧氨氧化菌AOB及厌氧氨氧化菌ANAMMOXz在数量上绝对占优,各类细菌的协同代谢使系统总氮去除率达到80％以上。运行效能相对较差的反应器,由于在反应器启动过程中没有将亚硝酸氧化菌NoB完全“洗脱”,系统中出现NO3-积累,且系统挂膜不理想,生物膜浓度低,生物膜与活性污泥微生物群落结构相似性为100％,优势功能菌单一,从而造成运行效能较低,总氮去除率仅为20％～30％。维持SBBR自养脱氮系统微生物群落结构的稳定及平衡性,生物膜是关键性因素。     

运用PCR-DGGE和克隆技术对串联附积床系统生物膜菌群的分析

采用PCR-DGGE﹑克隆等分子生物学手段研究了多级串联附积床同时硝化反硝化脱氮系统生物膜菌群的时间演变,并对生物膜菌群进行同源性分析和系统发育树构建,同时讨论了生物膜菌群对系统中有机物的去除及对同时硝化反硝化脱氮的贡献.结果表明,随着时间的推移,生物膜菌群发生了较大演变而且具有高度多样性.对DGGE图谱优势条带进行分析表明,优势菌群分为5个不同的细菌类群:β-变形菌类群(β-proteobacteria)﹑γ-变形菌类群(γ-proteobacteria)、未分类菌类群(unclassified bacteria)、α-变形菌类群(α-proteobacteria)、放线菌类群(Actinobacteria).β-变形菌类群不仅在数量上占有优势,而且在有机物的降解、营养物质的去除中起着重要作用.生物膜细菌中起硝化作用的主要是亚硝化单胞菌和硝化螺旋菌;起反硝化作用的主要是施氏假单胞菌.     

沸石颗粒填料固定床生物膜免曝气污水处理工艺

为降低污水处理能耗，利用沸石颗粒充当生物填料构建固定床生物膜反应器，通过序批式进水—排水的方式使反应器内填料表面生物膜处于交替厌氧—好氧环境，避免了传统污水处理曝气工艺所需的大量能耗，并能有效去除COD和脱氮。该工艺主要原理：在厌氧阶段（进水），污水与生物膜和沸石颗粒接触，聚糖菌（GAOs）将有机碳源转化为胞内聚羟基烷酸（PHAs），沸石吸附污水中的NH₄⁺-N。在好氧阶段（排水），通过聚糖菌、硝化菌和反硝化菌的共同作用，将沸石吸附的NH₄⁺-N转化为氮气，使得生物膜和沸石颗粒得以再生。沸石颗粒固定床生物膜反应器以活性污泥为接种污泥，在序批式厌氧—好氧交替运行模式下，2周内成功启动；长期运行中污水COD、NH₄⁺-N和TN去除率分别为87%、83%和83%，且出水中未检出硝态氮；长期运行后，反应器内生物膜菌群以Thauera、Candidatus competitivebacter、Nitrospira细菌属为主，它们是去除COD和脱氮的关键微生物。     

电极生物膜法处理水中硝酸盐氮的试验研究

采用电极生物膜工艺处理含硝酸盐氮的饮用水。研究结果表明,反应器进水硝酸盐氮35 mg/L,I=60 mA,HRT=8 h,n(C):n(N)=4,2,1时,出水硝酸盐氮去除率均>95％;无外加有机物时,在I=60、100 mA,HRT=12 h的条件下,硝酸盐氮去除率分别为60％和95％。在异养条件下,从电极生物膜反应器中共培养分离出24株菌株,其中18株具有反硝化脱氮能力,占分离菌株数的75.0％(以肠杆菌科和假单胞菌属为主);在自养条件下,共分离出16株菌株,其中11株具有反硝化脱氮能力,占分离菌株数的68.8％(以假单胞菌属为主)。     

悬浮填料挂膜阶段硝化效果及其FISH检测研究

采用悬浮填料处理生活污水的挂膜启动试验,研究了挂膜启动过程中出水中主要污染物质随时间的变化情况,并对生物膜中硝化细菌进行检测研究。结果表明,在温度为:20～30℃,溶解氧为3.0～4.0 mg/L,MBBR在19 d左右完成挂膜启动,氨氮去除率达到88%,没有发生亚硝酸盐的积累;荧光原位杂交技术分析揭示生物膜中硝化菌随挂膜时间的变化,第15天生物膜中氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌分别占总真细菌数的14%和10%,第27天生物膜中氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌分别占总真细菌数的22%和19%,硝化细菌在挂膜后期有较大的增殖。     

溶解氧对输水管道生物膜微生物群落结构及出水水质影响

为提高微污染原水输水安全性,采用生物膜环状反应器(biofilm annular reactor,BAR)模拟原水输水管网,研究溶解氧(DO)对出水水质及生物膜微生物的影响,运用454-高通量测序技术对生物膜的微生物多样性和丰度进行分析.结果表明:随着溶解氧浓度的提高,反应器出水浊度、总铁、氨氮大幅度下降,该过程对总氮和CODMn去除的影响并不明显;生物膜中的铁细菌、硫酸盐还原菌的量均随溶解氧浓度的提高而降低,而微生物多样性和丰度(如硝化细菌)随溶解氧质量浓度的提高而升高.提高溶解氧能够缓解管道腐蚀,提高管壁生物膜的净水作用.     

三维电极生物膜-硫自养耦合脱氮系统中反硝化细菌多样性研究

通过对比运行三维电极生物膜-硫自养耦合脱氮系统和常规三维电极生物膜工艺,并运用反硝化基因nir S克隆文库方法,研究了耦合脱氮系统脱氮性能和反硝化细菌的多样性,为揭示耦合脱氮系统反硝化机理和优化系统运行参数提供参考.研究结果表明:三维电极生物膜与硫自养耦合脱氮系统具有较高的脱氮效率和平衡系统酸碱度的能力.系统中反硝化菌群的Shannon-Wiener指数和Simpson指数分别为2.436和0.894;Beta proteobacteria在耦合脱氮系统中起主导作用;有35个克隆子(61.49%)与陶厄氏菌属(Thauera)有较高的同源性;脱氮硫杆菌(Thiobacillus denitrifican)的比例为3.5%;11个克隆子(19.29%)与食酸菌属(Acidovorax)有一定的同源性.说明当耦合系统碳源充足时,脱氮作用主要以异养反硝化过程为主,以单质硫和氢为电子供体的自养反硝化脱氮作用也占有一定比例.     

新型填料生物膜法处理城市污水的试验研究

利用新型天然生物质植物中空纤维填料生物膜反应器对城市生活污水处理进行了小试研究。在同等条件下，与传统球形聚乙烯填料生物膜反应器相比，新型填料生物膜反应器挂膜效率提高了78.57%。进入稳定运行期间，新型生物质填料生物膜反应器对COD、NH3-N、TN、TP的平均去除效率分别达到了77.75%、94.78%、71.01%和79.91%，明显高于传统填料生物膜反应器的处理效果。     

Feasibility of an innovative integrated process of simultaneous desulfurization and denitrification for high strength wastewater

An anaerobic expanding-bed reactor was adopted to investigate the feasibility of an innovative integrated process of simultaneous desulfurization and denitrification （SDD） for high strength wastewater. In the reactor, heterotrophic bacteria （including sulfate reducing bacterium and denitrifying bacteria） and autotrophic bacteria （ including Thiobacillus denitrificans） cooperated together by incubating and enriching functional bac- teria on different carriers in the anaerobic activated sludge. Synthetic wastewater with high concentrations of sulfate and nitrate was employed. The experimental resuhs showed that the removal efficiency of sulfate and nitrate was above 85% , elemental sulfur was observed while nitrate was absent in effluent. The balance of sulfur, nitrogen and electron was discussed respectively, which indicated that the integrated SDD process could be actualized. These resuhs might provide a guidance to further investigate the key factors affecting the integrated SDD process and to improve the efficiency of desulfurization and denitrification in wastewater treatment.     

基于底物利用水平的产酸脱硫系统生态特征

通过连续流试验和间歇式实验探讨了产酸脱硫系统中产酸菌与硫酸盐还厚菌基于底物利用水平的生态学规律．连续流试验采用完全混合式反应器,内加活性炭填料,以糖蜜为碳源,控制进水COD为3000mg／L、COD／SO4^2-=5．0和HRT=11h,结果表明,20d反应器启动成功,运行稳定期硫酸盐去除率可达95％～100％、液相末端产物以乙酸为主．间歇式实验结果表明,产酸脱硫系统中硫酸盐还原菌容易利用产酸菌的发酵产物——氢气和乙醇,乙醇被转化为乙酸．在游离污泥中产酸菌占优势地位,而载体活性炭上硫酸盐还原菌占优势地位,产酸脱硫系统实现了硫酸盐还原菌在载体上的定向富集。