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)。     

连续流双污泥同步除磷脱氮系统的微生物学研究

目的考察双污泥同步除磷脱氮系统稳定期的主要微生物种类、数量和特性.方法利用电镜、特殊染色法、平板分离技术和一系列的生化试验对系统内硝化池、缺氧池内的微生物进行了观察和分离鉴定.结果硝化菌总数为9.5×106cfu/mL,共分离出5株硝化菌;反硝化菌总数为4.5×105cfu/mL,共分离出5株反硝化菌,通过吸磷试验发现,肠杆菌科的两株菌(LB3和LB5)和假单胞菌属的菌株(LB4)的吸磷能力较强20h后的吸磷量达到了3.32mg/L、4.64mg/L和2.74mg/L,弧菌科的菌株(LB2)和气单胞菌属的菌株(LB8)的吸磷能力较弱,20h后的吸磷量仅为1mg/L和1.24mg/L.结论反硝化聚磷污泥和普通好氧聚磷污泥在性状上极为相似,内源物质PHB和聚磷有着相同的变化规律;硝化池内填料表面形成了稳定的生物膜,硝化细菌成为优势菌群;分离得到的5株反硝化菌可认为是反硝化聚磷菌.     

BAF反应器中好氧反硝化菌的分子鉴定及分析

从处理高浓度蛋白质废水的BAF反应器中经富集分离出一株能以KNO3为唯一氮源生长的好氧反硝化菌N1。为进一步研究其分子生物学特性,采用传统的生理生化特征鉴定法及16SrDNA序列分析法对该菌株进行研究,并与已知种和相关种的菌株进行比较,得到系统发育树状图。结果表明,菌株N1的16SrDNA的核苷酸序列与蒙氏假单胞菌（Pseudomonas monteilii strainCIP 104883）的同源性为99.2%,在细菌系统发育分类学上属于假单胞菌属,蒙氏假单胞菌。好氧反硝化菌株N1的序列已向GenBank提交并得到登录号为HQ840771。关于蒙氏假单胞菌的反硝化研究在国内尚未见报道,此研究对于利用微生物技术治理环境中的氮污染具有较高的研究和应用价值。     

反硝化聚磷菌菌种筛分与除磷特性分析

目的 研究反硝化聚磷菌除磷特性,筛分同时具有反硝化和吸磷能力的菌种.方法 采用平板分离和DGGE技术相结合,对实验室反硝化除磷系统菌种进行分纯和菌种鉴定,并对富集培养后的每株单菌分别进行反硝化吸磷效果试验.结果 最终共得到15株单菌.结果 表明有ll株菌均具有不同程度反硝化吸磷能力,其中假单胞菌属的JB2和产碱菌属的JB3脱氮除磷效果最好,8 h后磷的去除量分别为13.76 mg/L和11.85 mg/L.DGGE试验结果表明,系统中反硝化聚磷菌优势种群可主要分为7个群,分别是Anaerolineae,Actinobacteria,Bacte-midetes,TM7,α-proteobactenia,δ-proteobacteria和γ-proteobacteria菌群.结论 Actinobacte-ria中的LB9号菌和γ-proteobacteria中的JB2号菌为反硝化除磷系统中占优势的反硝化聚磷菌.试验结果同时证明同一菌种可以同步完成反硝化和吸磷任务.     

一株好氧反硝化菌的筛选及其脱氮性能研究

从柳钢焦化废水A/O生物处理系统的好氧活性污泥中筛选分离出一株具有好氧反硝化能力的菌株f-3.生理生化特征以及16S rDNA序列分析表明,f-3属于假单胞菌属(Pseudomonas sp.).在通过单因素法考察初始pH值、温度、碳氮比(C/N)、投菌量和不同碳源等环境条件对f-3反硝化性能影响的基础上,通过响应面法确定f-3进行反硝化反应的最优环境条件.结果表明:在硝酸钾为唯一氮源、35℃、NO_3~-初始浓度180 mg/L、C/N 10∶1、初始pH 6.0、投菌量2%时,f-3菌株的反硝化性能最优,36 h对NO_3~-去除率达92.85%;在亚硝酸钠为唯一氮源、NO_2~-初始浓度280 mg/L、初始pH 4.0、C/N 15∶1、温度35℃时,f-3菌株对NO_2~-降解率最大,36 h对NO_2~-去除率达68.45%;此外,该菌株在400 mg/L苯酚或400 mg/L喹啉中均能生长,且保存一定的好氧反硝化能力,说明f-3菌株对焦化废水中主要污染物苯酚和喹啉具有一定耐性.     

水库贫营养好氧反硝化细菌分离及其对水体微生物群落影响

经过贫营养好氧反硝化选择性培养基的初步筛选,从水源水库沉积物中分离得到234株贫营养好氧反硝化细菌,并对其脱氮特性和高效菌株对水体功能微生物种群的调控机制进行探索.结果表明,8株贫营养好氧反硝化细菌在48h内脱氮率达80%以上.经过16srDNA序列分析,确定分子遗传种属为不动杆菌属、链霉菌属、嗜甲基菌属、根瘤菌、假单胞菌、鞘氨醇单胞菌和溶杆菌属等.巢式PCR-DGGE结果表明接种高效贫营养好氧反硝化细菌HF3对原水水体功能微生物(细菌、真菌、放线菌和硫酸盐还原菌)种群结构多样性影响不显著,对原水微生物生态种群影响微弱.     

一株好氧反硝化细菌生理生态特征的研究

经测定一株好氧反硝化菌X31菌株的生理生化指标,鉴定该菌株为假单胞菌属(Pseudom onas),对该菌株进行16S rDNA测序后确定为Pseudom onas chloritidismutans.该菌株在完全好氧的条件下可高效地将NO3-反硝化为N2,并不产生NO2-的累积.其培养特征为ORP降低和反硝化产碱.当初始的氧化态氮浓度为150 mg/L左右时,DO值对该菌株的反硝化效果没有影响;而pH值对反硝化效果影响很大,反硝化的最适pH值为中性或偏碱性;反硝化的最适温度为30~35℃.     

A/O工艺中水解段污泥中菌的分离及鉴定

为了深入了解印染废水的水解酸化-好氧活性污泥处理工艺,需要对水解酸化段污泥中分离得到的菌株,进行菌属鉴定.本文对两种印染废水进水时的水解酸化段污泥进行菌属的鉴定,在蒽醌染料废水进水时,有两株菌株为链球菌属,其余3株分别为奈瑟氏球菌属、杆状菌属、假单胞菌属;在偶氮染料废水进水时,有两株为假单胞菌属,其余4株分别为甲基单胞菌属、葡萄球菌属、副球菌属、诺卡氏菌属.     

高效反硝化聚磷菌株的筛选及其生物学特性

为研究反硝化聚磷菌的生物学特性,通过吸磷试验、硝酸盐还原产气试验及异染颗粒和PHB颗粒染色辅助检验,从稳定运行的厌氧/缺氧SBR反应器中分离筛选出4株高效反硝化聚磷菌H16、H19、H24和Xg.经鉴定,前3者属于假单胞菌属(Pseudomonas),后者属于肠杆菌属(Enterobacter).测定了这4株菌的生长曲线,研究了温度和pH值对这4株菌的生长及除磷效能的影响,结果表明,菌株的生长最适温度均在35℃左右,除磷反应的最适温度均在25℃左右;在中温条件下,H16、H19和H24生长的最适pH为6～8,菌株Xg生长的最适pH值为7～9;4株菌除磷反应的最佳pH值均为中性偏碱.     

反硝化聚磷菌株分离筛选方法的研究

为建立一种快速、有效的反硝化聚磷菌菌种分离筛选方法,将吸磷试验、硝酸盐还原产气试验及异染颗粒和PHB颗粒染色辅助检验组合为一种新的筛选手段,并筛选出四株高效反硝化聚磷菌H 16,H 19,H 24和Xg.经鉴定,前三者属于假单胞菌属(Pseudomonas),后者属于肠杆菌属(Enterobacter).     

反硝化聚磷菌富集、筛选及其特性

为进一步探讨反硝化除磷机理和提供脱氮除磷功能菌株,对A2SBR快速富集驯化并筛选其中反硝化聚磷菌功能菌.采用控制A2SBR进水及运行方式对反硝化聚磷菌进行快速富集筛选,并将所筛菌株进行复配研究,为构建脱氮除磷菌剂奠定基础.两段进水和提高注水比的运行方式能使反硝化聚磷菌在反应器中迅速成为优势菌.实验分离得到效果较好的反硝...     

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.     

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.     

应用于固定化生物技术的高效脱酚菌的分离和鉴定

目的为了获得处理煤气厂含酚废水的高效菌株，解决含酚废水中总酚降解问题．方法从哈尔滨气化厂现有生化处理系统的曝气池活性污泥中筛选高效脱酚菌．进行生理生化鉴定和16SDNA测序。建立了系统发育树．对高效脱酚菌进行了多组分苯酚羟化酶大亚基因（LmPHs）的扩增，采用生物固定化技术将高效脱酚菌固定在活性炭上，形成固定化生物活性炭（IBAC）。应用于哈尔滨气化厂煤气废水处理的中试设备中．结果从活性污泥中筛选出3株高效脱酚菌，其降解废水中总酚的能力均在99％以上。IBAC段进水COD的质量分数在600mg／L以下，总酚的质量分数在75mg／L以下时，IBAC段对COD和总酚的去除率可以分别达到80％和70％以上．鉴定出这3株菌分别属于气单胞菌属（Aeromonas）、芽孢杆菌属（Bacillus）和不动细菌属（Acinetobacter）．结论对3株高效脱酚菌的继续研究可使其在含酚的污水处理等实际运用中起到重要的作用．     

ρ(C)/ρ(N)对3BER-S工艺特性及反硝化细菌群落特征的影响

为提高三维电极生物膜工艺脱氮效率,通过运行不同TOC与TN的质量浓度比(ρ(C)/ρ(N))条件下三维电极生物膜-硫自养耦合工艺(3BER-S),并建立基于反硝化特异性基因nirS克隆文库,研究了ρ(C)/ρ(N)对3BER-S运行特性及反硝化细菌群落的影响.结果表明:ρ(C)/ρ(N)对3BER-S工艺的脱氮效率影响较小,不同ρ(C)/ρ(N)条件下的TN去除效率基本稳定在80%以上.ρ(C)/ρ(N)对3BER-S体系内的反硝化细菌种群结构和营养类型均有一定影响.高ρ(C)/ρ(N)条件下,反硝化细菌种类较少,Thauera(陶厄氏菌属)是体系内的优势菌群,脱氮作用以异养反硝化过程为主;当ρ(C)/ρ(N)降低时,反硝化细菌种类增多,硫自养反硝化细菌所占比例升高.总之,由于硫磺单质的加入,弥补了3BER工艺低ρ(C)/ρ(N)时的反硝化作用电子供体不足,使得3BER-S耦合体系在不同ρ(C)/ρ(N)条件下均能保持高效且稳定的脱氮效果.     

混合菌种非固定化技术制氢反应器产氢效能

为了研究混合菌种非固定化技术生物制氢反应器的产氢效能，实验采用厌氧Hungate技术和MPN法，从采用混合菌种非固定化技术的生物制氢反应器厌氧活性污染中分离到210株优势发酵菌株，其中18株为产氢细菌（HPB）。实验结果表明，主要决定反应器产氢效能的因素是反应器内HPB的数量和活性。采用混合菌种非固定化技术可以充分发挥HPB的产氢活性，但是由于反应器内HPB的数量和比例不高，大大制约了混合菌种非固定技术生物制氢反应器效能的充分发挥。针对这一结论，提出采用有自絮凝能力的高效产氢细菌进行快速启动和投加高效产氢菌株的方法提高生物制氢反应器的产氢效能。     

DO对SBR短程硝化系统的短期和长期影响

采用实际的生活污水,在SBR反应器内分别考察了溶解氧(DO)对短程硝化效果及污泥种群结构的短期和长期影响.结果表明,通过采用实时控制曝气时间,高ρDO(ρ(DO)=(3±0.5)mg/L)与低ρDO(ρ(DO)=(0.5±0.1)mg/L)条件下SBR系统的亚硝酸盐积累率均能达到90%以上,而低ρDO相对于高ρDO更利于提高系统的同步硝化反硝化(SND)效果,两者的平均同步硝化反硝化率(SND率)分别为45.5%和9.5%,低ρDO下最高SND率达86%.FISH的检测结果表明,实时控制模式下反应器内亚硝酸氧化菌(NOB)逐渐被淘洗,而氨氧化细菌(AOB)变为优势硝化菌群.在高ρDO运行末期,稳定的短程污泥中AOB和NOB的相对数量分别为8%～10%和不足0.5%;在低ρDO运行末期,AOB数量出现了微弱上升,增至10%～12%,而NOB进一步被淘汰,基本检测不出.可见,采用好氧曝气时间实时控制,能对短程硝化系统内污泥种群起到优化作用,且在高、低ρDO下均能实现稳定的短程硝化效果,而低ρDO更有利于系统内亚硝酸氧化菌(NOB)的淘洗、短程硝化率的提高以及系统SND效果的加强.     

以高盐渗滤液富集筛选氨氧化菌试验

目的研究利用渗滤液作为氨氧化菌富集培养基的可行性,筛选出的优势菌在不同条件下的脱氮效果,为渗滤液生物处理提供参考.方法通过对渗滤液富集后污泥进行氨氧化菌初筛和复筛结果选出的优势菌在静态试验下研究pH、进水底物浓度、溶解氧和盐度的影响和投加优势菌后氨氮氧化速率.结果 pH、溶解氧、底物质量浓度和盐度对优势菌的脱氮性能有一定的影响,优势菌的最佳pH为7.5~8,溶解氧质量浓度3 mg/L,进水底物质量浓度与所需溶解氧成正相关关系;优势菌表现出不同盐度耐受性,X1表现出耐盐特性,而X4表现出嗜盐特性.结论渗滤液高氨氮的特性使其有作为氨氧化菌富集培养基的条件,渗滤液富集筛选出的优势菌投加反应器后可有效提高反应器的氨氮去除率.