好氧反硝化细菌研究及应用进展

好氧反硝化菌是一类可利用好氧反硝化酶,在有氧条件下进行反硝化作用的细菌。综述了好氧反硝化作用机理及其酶系统,重点阐述了好氧反硝化菌筛选方法以及已分离获得的好氧反硝化菌类群及生长特性,并介绍了好氧反硝化实际工艺应用情况。同时,归纳总结出相关研究及应用中存在的问题,提出了好氧反硝化的研究方向。     

废弃食用菌栽培料在好氧反硝化中的初步应用

将废弃食用菌栽培料(SMC)首次应用于好氧反硝化脱氮中,考察了SMC投加量、初始亚硝氮浓度、温度、初始pH值和转速对好氧反硝化脱氮率的影响。结果表明,在SMC投加量为4%、温度为30℃、初始pH值为7、转速为180r·min~(-1)的条件下,初始浓度为40mg·L~(-1)的亚硝氮在78h内被完全去除,脱氮率达100%。表明,SMC具有应用于好氧反硝化脱氮的潜力,也为"以废治废"的循环经济路线提供了新思路。     

氮转化功能菌在有氧条件下脱氮效果的研究

本文研究了具有反硝化功能的菌群和铜绿菌种、具有硝化功能的菌群在有氧条件下除氮的效果,结果表明:硝化菌群有明显去除氨氮的作用;反硝化菌群对硝态氮的去除效果很明显,铜绿菌其次;亚硝酸盐是三个反应体系中的中间产物,然而其生成量显著低于体系中其它氮素的含量。在填料密度为20%时的总氮去除效果显著高于填料密度为10%时的效果。由水体p H值的变化表明:反硝化和铜绿菌体系存在着有氧条件下以反硝化生物反应为主导。     

菌株DN-3的分离鉴定及其脱氮性能研究

由活性污泥中分离得到一株脱氮菌株DN-3,通过对菌株形态观察、生理生化鉴定及16SrDNA序列分析,确定该菌株为脱氮副球菌属,该菌株可利用丁二酸钠和甲醇作为碳源和电子供体进行反硝化脱氮.在限氧条件下反应48 h时,总氮脱除率达99.9％;在好氧条件下反应48 h时,总氮脱除率只有37％.该菌株在限氧及好氧条件下,可利用氨氮进行异养-好氧反硝化,氨氮脱除率均可以达到99％以上;在限氧条件下,可单独利用硝态氮作为氮源进行反硝化脱氮.该菌株可实现同步硝化反硝化,可以独立完成生物脱氮的全部过程.     

SUFR脱氮除磷系统中反硝化聚磷菌的性能研究

对螺旋升流式反应器(SUFR)脱氮除磷系统中高PHB及低PHB含量的污泥在有无外碳源及硝酸盐条件下的反硝化吸磷／释磷性能进行了试验研究。结果表明：(1)反硝化聚磷菌约占全部聚磷菌总量的72．4％,同时加入碳源和磷酸盐的反硝化速率高于只加入碳源的反硝化速率,约有37％～39％的脱氮作用是由反硝化聚磷菌完成的;(2)当有外碳源存在时,反硝化速率是无外碳源时的1.6倍左右,PHB含量高的污泥表现出反硝化吸磷现象,PHB含量低的污泥表现出反硝化释磷现象;(3)在缺氧条件下,吸磷量与消耗PHB的比值为0．71～0．86,低于在好氧条件下的1．08。     

好氧反硝化生物脱氮机理分析及研究进展

传统生物脱氮包括好氧硝化和缺氧反硝化两个过程。针对传统生物脱氮工艺存在的不足,提出好氧反硝化技术优点,初步探讨了好氧反硝化的机理,并从不同角度做了理论分析。同时阐述了有关好氧反硝化脱氮的研究进展,对好氧反硝化的应用前景作了展望,提出了好氧反硝化今后的研究方向应重点放在对好氧反硝化菌的筛选和驯化上,并深入了解其反硝化特性,以对好氧反硝化生物脱氮提供有力的技术支持。(哈尔滨工业大学市政环境工程学院,哈尔滨150090)     

异养硝化-好氧反硝化菌的研究进展

近年来发现了一类具有异养硝化-好氧反硝化功能的细菌,其能够实现同步硝化反硝化(SND)的特性引起了人们广泛的关注。研究表明,异养硝化-好氧反硝化菌具有良好的脱氮性能,并且与传统脱氮过程相比,其N2O释放量占总脱氮量的比例可低至0.04%,COD的去除率有所提高。综述了影响异养硝化-好氧反硝化菌脱氮性能的因素,以及该菌在N2O生物控逸方面的应用,并提出了未来对异养硝化-好氧反硝化应用研究的方向。     

在SBBR中接种硝化菌时SND特性及机理

通过加硝化菌与未加硝化菌的对比试验,对序批式生物膜法(SBBR)中户斤表现出来的脱氮特性进行了试验分析,研究探讨生物膜法SND脱氮的机理：好氧情况下生物膜的吸附作用为反硝化菌提供碳源和能源;SND反应主要发生在好氧生物膜层和兼性生物膜分界内;在深层的反硝化菌利用生物膜中储存的有机物作为有机碳源,将好氧生物膜中产生的N03^ 3-N转化为N2。同时加入一定量的硝化菌能较好地提高硝化,脱氮率。     

硝态氮浓度对短程反硝化的反硝化速率影响研究

短程反硝化的反硝化过程是将水中的硝态氮反硝化控制在亚硝态氮阶段,亚硝态氮被直接还原成氮气的过程。硝态氮是亚硝态氮积累的来源,是影响短程反硝化过程的重要因素。通过改变硝态氮浓度,研究了不同浓度条件下的亚硝态氮的积累率,以及以短程反硝化的反硝化速率。结果表明,随着硝态氮浓度增加,亚硝态氮积累率先增大后趋于稳定,反硝化速率先增大再降低后趋于稳定,硝态氮浓度影响亚硝酸根积累率从而影响反硝化速率。实验采用双Monod方程模拟其反硝化过程动力学,根据方程可以预判不同硝态氮浓度下的反硝化速率。     

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。     

海藻化工以氢氧化钙作为钙化剂的新型钙化工艺研究

研究了海藻化工中以氢氧化钙作为钙化剂的新型钙化工艺,使用氢氧化钙+氯化钙作为褐藻酸钠的钙化剂替代传统的单一氯化钙。确定的双钙钙化工艺条件：每升褐藻酸钠胶液（褐藻酸钠质量浓度为2.5 g/L）,添加氯化钙溶液29.0 mL（质量分数为5%）,添加氢氧化钙溶液13.75 mL（质量分数为5%）,复合钙化剂中氯化钙与氢氧化钙物质的量比为1.19∶1。与传统工艺相比,新型钙化工艺褐藻酸钠的产率未有明显变化,得到的褐藻酸钠粘度稍有降低,粘度由275.1 mPa·s降低至241.3 mPa·s;氯化钙使用量降低40%以上,总钙添加量减少19%。双钙钙化工艺实现了对钙化废水的再利用,废水中钙质量浓度经处理由483 mg/L降到20 mg/L左右,电导率由6.84 mS/cm降至4.28 mS/cm;经脱钙处理的钙化废水回用后对产品褐藻酸钠的产率和粘度没有显著影响。新工艺操作简单,不仅有效减少了钙化废水中离子的引入,同时可以实现低成本地脱钙,脱钙后的废水可以作为冲稀水回收利用,减少了水资源的消耗,为海藻化工行业的减排提供了一条新的工艺途径。     

单级生物脱氮技术研究

研究了将硝化菌和反硝化菌混合包埋,利用载体在对氧产生的扩散阻力在颗粒内部形成好氧区,缺氧区和厌氧区,使硝化和反硝化两个过程有机地结合在一起,在好氧条件下同时进行硝化和反硝化。     

A2N2双污泥系统反硝化除磷工艺的启动与稳定

采用低C/N比实际生活污水,以A₂N₂-SBR（厌氧/硝化/缺氧/硝化）双污泥系统为研究对象,重点考察了A₂N₂系统启动过程中的脱氮除磷特性。试验结果表明：采用在A²/O-SBR和N-SBR单元分别接种种泥,分开培养驯化聚磷菌污泥和硝化菌生物膜,并利用A²/O-SBR单元的出水作为N-SBR单元的进水,25 d好氧硝化菌生物膜挂膜成功,氨氮去除率稳定在93%以上;A²/O-SBR单元采用先厌氧/好氧（A/O）后厌氧/缺氧（A/A）的运行方式,43 d成功培养富集了反硝化聚磷菌（DPAOs）,DPAOs占PAOs的67.81%,反硝化除磷率在77.9%以上;启动成功后原水中约73%和13%的COD分别在A²/O-SBR单元的厌氧段和N-SBR单元曝气过程中被去除,系统出水COD、NH⁺₄-N、PO₄^3--P、TN浓度分别为40.6、0、0.4、13.5 mg·L^-1,达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级A排放标准。     

好氧反硝化菌的分析与研究

总结了近几年国内外研究者筛选鉴定的好氧反硝化茵,从生物学和环境两方面对好氧反硝化作用机理进行了详细的探讨,对好氧反硝化菌的主要影响因素进行分析,并总结了好氧反硝化菌的筛选鉴定方法,目前的应用方向,最后还提出了目前存在的问题及展望。     

基于反硝化菌的烟气脱硝技术研究进展

作为一种新型的烟气脱硝技术,反硝化菌还原法因产物污染小、工艺简单、运行成本低而具有较大的工业化前景。本文从氮氧化物来源、反硝化菌脱硝技术及其研究进展两方面介绍了现有的反硝化脱硝方法：单一反硝化法、反硝化结合化学脱硝法和好氧反硝化脱硝法的特点,通过分析各种方法的优势展望了反硝化脱硝技术的发展前景：单一反硝化法应着力筛选更优化的反硝化菌种;反硝化法结合化学脱硝法应着力寻找更好的金属络合剂;好氧反硝化法需要进一步探索脱硝机理。     

好氧微生物颗粒污泥脱氮机理

好氧颗粒污泥应用于生物脱氮，机理为如下几种。第一种为常规硝化-反硝化途径。第二种为亚硝化-反硝化途径，颗粒污泥的外部为好氧的硝化区．通过适当的控制．使硝化过程停留在亚硝化阶段．直接进入内层进行反硝化。第三种为硝化-厌氧氨氧化途径．通过外层的硝化和内层的厌氧氨氧化作用实现脱氮。第四种为硝化-反硝化聚磷方式．颗粒污泥内部在反硝化的同时聚磷，实现好氧颗粒污泥同步脱氮除磷。第五种脱氮的途径为好氧反硝化。在不同的条件下．某一种脱氮的途径可能占主导地位。     

反硝化除磷技术分析及展望

目前水体富营养化情况相当严重,其主要原因是磷含量的增加,因此废水的除磷技术十分重要.反硝化除磷技术利用厌氧、缺氧交替的环境,通过反硝化聚磷菌的作用,同时完成过量吸磷和反硝化过程,应用前景广阔.简述了反硝化除磷技术的机理,介绍了单污泥系统反硝化除磷工艺(BCFS工艺)及双污泥系统反硝化除磷工艺(A2N工艺、DEPHANO...     

城市污水连续流A/O系统富氧条件下脱氮特征

基于添加流离填料的连续流A/O生物膜反应器,研究城市污水生物脱氮特征。系统在富氧条件（溶解氧大于1.5 mg·L^-1）下连续运行113 d,氨氮和总氮去除率均稳定在50%。系统稳定运行阶段好氧区和出水均无亚硝酸盐或硝酸盐积累现象,表现出良好的同步硝化反硝化特征。16S rDNA分析表明,实现这一现象的主要功能细菌为好氧区存在的好氧反硝化菌;FISH分析表明,不同好氧区的好氧反硝化菌的活性和相对数量不同。结果证明系统内发生的同步硝化反硝化主要由好氧反硝化作用实现,硝化反应产生的硝酸盐类物质得到去除。根据试验结果与微生物学分析,提出了在富氧水环境中通过同步硝化反硝化途径脱氮的生物膜模型。     

磷酸基咪唑离子液体脱除煤焦油柴油馏分中的氮化物

研究了不同磷酸基咪唑离子液体对煤焦油柴油馏分中氮化物的脱除效果.分别以磷酸酯和磷酸二氢根为阴离子合成了烷基碳链长度不同的咪唑磷酸酯和咪唑磷酸二氢盐离子液体,考察了不同条件下离子液体对煤焦油柴油馏分的脱氮效果.结果表明,酸性咪唑磷酸二氢盐离子液体脱氮效果优于咪唑磷酸酯离子液体,1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐([BMim]H₂PO₄)离子液体的脱氮效果最佳.在剂油质量比为0.2、反应温度为40℃、反应时间和静置时间均为30min的条件下,[BMim]H₂PO₄对煤焦油柴油馏分的脱氮率为92.3%,循环使用5次后仍具有稳定的脱氮效果.