生物处理硫系恶臭气体的现状及展望

脱臭微生物是生物脱臭工艺的核心。根据营养类型,自然界中参与硫化物氧化的微生物主要分为自养型菌和异养型菌。自养菌主要是光合硫氧化菌、化能自养型菌,异养微生物则种类很多。目前主要应用一些自养型微生物对硫系恶臭气体进行生物处理。详细介绍了脱除硫系恶臭气体微生物的种类、特点及其在硫系恶臭气体生物处理中的应用现状与展望。     

高锰酸盐与臭氧预氧化对生物工艺的影响

通过对比高锰酸盐-生物活性炭工艺与臭氧-生物活性炭工艺的出水水质和生物工艺中微生物的特性,考察了高锰酸盐与臭氧预氧化对后续生物工艺的影响.实验结果表明,高锰酸盐预氧化-生物活性炭工艺出水水质优于臭氧预氧化-生物活性炭工艺的出水水质.与臭氧-生物活性炭工艺相比,高锰酸盐预氧化后生物活性炭上异养菌种属类别更加单一化;亚硝酸菌种属类别不一致,前者为亚硝化单细胞属,后者为亚硝化螺属和亚硝化单细胞属;硝化菌属的种类是一致的,均为硝化杆菌属和硝化刺菌属.     

低温生物处理含硫含氮气体效能和机理研究

以硫化氢和氨气的混合臭气为研究对象,在温度为 2~8℃时,对经混合气驯化的生物滤柱进行效能试验,对其生物膜进行微生物的分离纯化. 结果表明:采用该生物反应装置对硫化氢和氨气混合气体的处理是可行的,去除率可达 99%. 低温除臭的优势菌主要是耐冷的硫氧化菌和亚硝化菌,硫化氢的氧化产物为单质硫和硫酸根离子,氨气的产物以NO3-为主.     

高效脱硫菌的筛选及脱硫性能研究

通过实验，从含硫土壤中分离到一株高效脱硫率的硫杆菌菌株T2。初步鉴定为硫杆菌属的那不勒斯硫杆菌。对其特性进行研究，结果表明：该菌细胞为革兰氏阴性杆菌，严格自养。好氧，最佳生长pH为6．0～8．0，能在NaCl浓度为0～20％的培养基中生长，在接种量为5％时．该菌株2天将硫代硫酸盐去除99％。     

高效脱硫菌的筛选及脱硫性能研究

通过实验,从含硫土壤中分离到一株高效脱硫率的硫杆菌菌株T2,初步鉴定为硫杆菌属的那不勒斯硫杆菌。对其特性进行研究,结果表明:该菌细胞为革兰氏阴性杆菌,严格自养,好氧,最佳生长pH为6.0~8.0,能在NaCl浓度为0~20%的培养基中生长,在接种量为5%时,该菌株2天将硫代硫酸盐去除99%。     

硫化氢气体的生物脱除方法研究

生物法脱硫由于反应条件温和、运行成本低且无二次污染产生,因而具有极大发展前景。对各种脱硫微生物如：异养性硫细菌、光合硫细菌、氧化亚铁硫杆菌、脱氮硫杆菌、排硫硫杆菌,以及脱硫混合菌群脱除硫化氢气体的方法进行了研究,并对生物法处理硫化氢气体的发展方向进行了探讨。     

异养菌与自养菌对好氧颗粒污泥稳定性的影响

研究了异养菌和自养菌颗粒污泥的特性：与异养菌相比,自养菌颗粒污泥粒径小、密度大、胞外多聚物（EPS）含量高但强度小。通过对粒径、EPS等特性与密度的变化规律分析,研究发现,自养菌颗粒污泥的粒径与密实度呈现出一致性,颗粒趋于稳定;而异养菌颗粒污泥粒径成长同时伴随着密度减小,粒径与密实度呈现不一致性,颗粒容易解体。颗粒强度的分析结果表明：在自养菌系统中EPS与孔隙率能够达到动态平衡是其长期维持稳定的主要原因,而异养菌中粒径与孔隙率无法达到平衡,操作条件无法控制高强度丝状菌的繁殖是其不稳定的主要因素。     

高效硫氧化菌的筛选及其应用

从含有硫化氢气体的制药废水中利用平板划线法分离出两株化能自养硫杆菌zw1与zw2.考察zw1与zw2的形态特征与生理生化特性以及接种了zw1与zw2的生物滴滤塔对污水处理厂水解池产生的硫化氢气体的去除能力.结果表明:zw1为短杆,好氧菌,革兰氏阳性,适宜温度为22~32℃,适宜pH为5.0~7.0.zw2为长杆,兼性好氧,革兰氏阴性,适宜温度为22~25℃,适宜pH为4.0~6.5.接种了zw1与zw2的生物滴滤塔具有较强的去除能力与抗冲击负荷能力,容积负荷≤192 g/(m3.h)时,去除率接近100%.zw1与zw2的代谢产物以硫酸根为主,不会造成滴滤塔的堵塞,可长期稳定运行,易于实现工业化.     

电极生物膜脱氮工艺中反硝化菌相分析

对电极生物膜反硝化脱氮反应器中存活的反硝化菌进行了初步的分离及菌相分析研究,实验共分离出40株菌株,通过对菌株的形态观察及生理生化特征的研究表明,这些菌株分别属于假单胞菌属(Pseudomonas), 不动杆菌属(Acinetobacter), 肠杆菌科(Enterobacteriaceae)3个属,肠杆菌科、假单胞菌属为主要优势菌,占总鉴定菌数的82.5%.在异养环境中分离的24个菌株中,肠杆菌科为优势菌,具有反硝化能力的有18株,占75%;反硝化能力强的有8株,占33.3%.在自养环境中分离的16个菌株中,假单胞菌属为优势菌,其中具有反硝化能力的有12株,占75%;反硝化能力强的有8株,占50%.     

MBR-SNAD工艺处理生活污水效能及微生物特征

为考察基于膜生物反应器(MBR)的同步亚硝化厌氧氨氧化反硝化(SNAD)工艺处理生活污水的可行性,在SNAD工艺稳定运行的MBR中逐步加入生活污水,同时微调曝气量及HRT等参数,考察生活污水中污染物的去除效果,通过物料衡算计算不同阶段反应器内的脱氮路径,同时通过克隆-测序技术分析了微生物种群特征.结果表明,MBR-SNAD工艺可以实现生活污水中C、N及SS的同时高效去除,总氮去除负荷达0.65 kg/(m3·d),出水氨氮小于5 mg/L;COD去除率达87%,出水COD小于50 mg/L;浊度去除率达99%,出水浊度在1 NTU以下,SS在10 mg/L以下,达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918—2002)的一级A排放标准.反应器中存在约12%的反硝化脱氮和88%的全程自养脱氮(CANON),实现了异养脱氮和自养脱氮的协同合作.好氧氨氧化菌、厌氧氨氧化菌和反硝化菌共存于系统内.MBR-SNAD是处理生活污水的适宜工艺.     

短程硝化反应中污染物降解动力学及微生物群落研究

针对垃圾渗滤液中高浓度氨氮的问题,以间歇进水生物反应器为对象,研究了短程硝化反应中氨氮与COD降解动力学及功能微生物组成结构.结果表明:在pH=6.5~8.5时,氨氮降解符合米氏模型,而COD降解适用于抑制Aiba动力学模型.随pH增加,氨氮和COD的最大降解速率与饱和常数均先增加后降低,pH=7.5时达到最大值.这说明短程硝化反应中,氨氮与COD的降解受pH影响较大,最佳pH应该控制在7.5~8.0.此外,研究发现,短程硝化过程中COD的降解速率和最大降解速率分别是氨氮的5.6~11.3倍和12.4~16.8倍,这可能是由于实验进水中含有较高浓度的有机物,导致生物系统中异养菌生长代谢较快.最后,间歇进水生物反应器微生物中3种AOB菌群Nitrosomonas europaea ATCC19178、Nitrosomonas stercoris和Nitrosospira sp.PM2占总硝化菌群比例达66%,是短程硝化生物系统中的优势菌群.     

Isolation and phylogenetic analysis of heterotrophic nitrobacteria

A method about the isolation of heterotrophic nitrosobactria and the characteristics of heterotrophic nitrosobactria were studied. It can be seen from the fluorescence in situ hybridization results of the bio-membrane sample from the bio-ceramic reactor, the spots of green nitrosobacteria are obviously more than those of orange nitrobacteria. Two heterotrophic nitrobacteria were isolated from the bio-ceramic reactor. By sequencing 16SrDNA and establishing the phylogenic tree, they were identified physiologically and biochemically as Pseudomonas sp.. After 12 d, the COD removal efficiency of wgy55 and wgy68 were 45.03% and 50. 85% , the NH4-N removal efficiency of them were 80. 12% and 85.93% , and the TN removal efficiency of them were 69. 71% and 64. 7%. The final concentration of NO2-N of wgy55 and wgy68 was 0. 753 mg/L and 0. 601 mg/ L, and that of NO3-N was 3.21 mg/L and 3.38 mg/L. These results show that wgy55 and wgy68 have the capability of nitrification and they are heterotrophic nitrobacteria.     

复合菌群降解玉米秸秆协同产氢特性

为加快生物制氢工业化进程,利用玉米秸秆这类来源广泛、储量巨大和价格低廉的可再生生物质纤维素资源作为发酵产氢的原料,从连续流发酵产氢反应器(ZL92114474.1)中新分离筛选出一株高效纤维素降解产氢细菌Clostridium sp.X9(NCBI注册号:EU434651)和一株高效产乙醇发酵产氢细菌Ethanoigenens harbinenseB2(NCBI注册号:EU639425),通过构建高效降解纤维素发酵产氢复合菌群进行同步降解玉米秸秆发酵产氢.结果表明,对玉米秸秆进行酸化汽爆预处理后可以显著提高复合菌群的产氢能力.复合菌群X9和B2比单一菌种具有更理想的降解玉米秸秆发酵产氢的能力,两菌种间存在协同产氢效应.复合菌群X9和B2降解玉米秸秆发酵产氢获得的最大产氢率和玉米秸秆降解率分别为8.7mmol/g和74%.液相代谢末端产物主要为乙醇、乙酸和丁酸.这说明复合菌群X9和B2在以木质纤维素为发酵底物的工业化生物制氢领域中具有很好的应用发展前景.     

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.     

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和生理特征与产硫条件，以及国内外科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，更适合于工来化的生物脱硫工艺。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。     

低温高效苯胺降解菌的分离与特性

为获得在低温(10℃)条件下能高效降解苯胺的细菌,选取某化工厂污水处理厂曝气池污泥,通过驯化、分离、纯化,筛选出5株在低温条件下能高效地降解苯胺的菌种A1、A4、A7、A9、A14,采用16S rDNA测序与传统生理生化实验方法相结合对其进行鉴定,并研究其生理学特征和降解特性.结果表明:菌株A1,A4,A7,A9,A14在培养84h时,苯胺降解率分别为87.5%,82.9%,100%,91.5%和82.8%,当培养时间至96h时,5株菌的苯胺降解率均达到100%.其最适生长温度是15℃,在5～35℃的温度范围内均可以生长.最适pH为7.0.经鉴定A4、A9属于Delftia.sp,A7属于Acinetobacter.sp,A1、A14属于Pseudomonas.sp.保藏并深入研究这些低温苯胺高效降解微生物,可为苯胺类废水的工业化处理提供微生物资源,并且为提高污水净化效能奠定一定的理论基础.     

改进型生物脱臭滴滤塔对硫化氢和氨气的处理

针对污水处理厂和化工厂排放的硫化氢(H2S)和氨气(NH3)严重污染环境并威胁人居健康的情况,以H2S和NH3混合臭气为研究对象,考察小试规模的改进型生物滴滤塔对H2S和NH3的脱臭效能及两者的相互影响.试验结果表明,该装置对H2S和NH3去除效果较好,在循环液喷淋量为10 L/s,气体流量为400 L/s的情况下,H2S容积负荷为68.2 g/(m3.h)时,去除率为99.2%;NH3容积负荷为10.53 g/(m3.h)时,去除率达到99.5%.而H2S和NH3之间的相互作用对两者的去除效果没有明显的影响,除非长时间通NH3和H2S混合气且相对质量浓度较高的情况.推测认为是高负荷条件导致生物膜中的功能微生物种群发生变动,从而引起NH3和H2S去除效率变化.     

铁强化微生物除磷的效能及机理

从深海菌中筛选出一株高效除磷菌,并研究了铁强化此除磷菌在高盐合成废水中的除磷效能及机理。通过批次试验研究了铁磷物质的量比、初始pH值对除磷效率的影响以及铁强化生物除磷的动力学,并利用扫描电镜和能谱分析对微生物表面形貌进行了研究。结果表明,与单独铁盐和生物除磷相比,铁强化微生物除磷效率更高效且稳定在95%以上。当n(Fe(III)):n(P)=1:1时,铁强化微生物除磷的最大效率达98.50%,相比单纯生物除磷提高30%,而单独铁盐除磷n(Fe(III)):n(P)=2:1～3:1时,除磷率仅90%;当n(Fe(III)):n(P)≤1:1时,铁强化微生物除磷以微生物除磷为主,铁盐辅助,处理后水pH中性且稳定;当物质的量比n(Fe(III)):n(P)>1:1时,由于Fe(III)水解造成pH降低至5.50以下,微生物生长受抑,磷的去除主要靠化学沉淀。废水初始pH在6.0～9.0范围内,铁强化生物除磷去除率均在95%以上。准一级动力学模型能够很好地模拟生物除磷过程;准二级动力学模型能够很好地模拟铁强化生物除磷,且较长时间内无磷释放现象。铁强化生物除磷的机理包括:(1)细菌生长除磷以及胞外聚合物对磷的吸附;(2)在混合液中形成了羟基磷酸铁络合物;(3)在细菌表面形成了由细菌诱导的铁磷微沉淀。     

高效异养硝化-好氧反硝化菌株的分离鉴定与脱氮性能

利用BTB培养基从实验室驯化成熟的SBR反应器的活性污泥中筛选出一株高效异养硝化-好氧反硝化菌株WYLW-X06.通过对菌株WYLW-X06的形态观察、生理生化特征测定、Biolog鉴定,以及16S rDNA序列测定,认定菌株WYLW-X06是蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）.对菌株脱氮性能的研究结果表明：该菌株脱氮效果良好,氨氮去除率达到97.18%,总氮去除率96.63%,N2O气体总产量1.848 987 mg,N2O-N产量占总氮去除量的0.572%.