高效功能菌群RR的筛选及其群落分析

利用梯度浓度压力驯化法, 从厌氧反应器中筛选出对直接红28有具有良好脱色能力的混合菌群RR。在染料初始浓度为200mg/L, pH=7.0, 温度为35℃条件下, 经48h静止培养, 染料脱色率可达96.16%。进一步对其培养条件如pH值、温度、盐度、初始染料浓度等进行了脱色研究, 结果表明, 在pH=7、温度为45℃, 盐度为2mmol/L的情况下, 功能菌群脱色效果达到最佳。为了进一步适应工程无机条件, 筛选出以染料作为唯一氮源、碳源以及能量的功能菌群, 遂将培养基中葡萄糖去掉, 同样利用梯度浓度压力驯化法, 筛选出混合菌群RM, 并对其脱色性能及群落结构进行分析。混合菌群RM在染料初始浓度为50mg/L、温度为35℃、pH=7.0条件下, 48h后其脱色效率为20.05%。利用变性梯度凝胶电泳(DGGE)法, 对群落进行分析, 混合菌群RR主要为伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia sp.)、链球菌属(Streptococcus)和克雷伯氏菌属(Klebsiella sp.), 菌群RM主要为伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia sp.), 可见伯克霍尔德氏菌属菌株(Burkholderia sp.)可以适应工程无机环境, 并对直接红28存在一定的降解能力。     

A/A/O微曝氧化沟工艺提标改造效果分析

采用固定式填料对A/A/O微曝氧化沟工艺进行提标改造，可提升系统的脱氮除磷性能。在生化池固定式填料填充体积比为10%的条件下，出水COD、NH₄⁺-N、TN及TP平均质量浓度分别为28.7、2.42、6.86和0.32 mg/L，满足GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A排放标准，且处理水量提升了17.43%。高通量测序结果表明，提标改造后在门水平优势菌群主要为绿湾菌门(Chloroflexi)、放线菌门(Actinobacteriota)及拟杆菌门(Bacteroidota)，三者相对丰度之和大于60%，且Chloroflexi相对丰度大于30%。在属水平优势菌群为硝化菌属(norank＿f＿Saprospiraceae、Nitrospira、Mycobacterium)、反硝化菌属(Rhodoplanes)及聚磷菌属(Acinetobacter及Tetrasphaera)。固定式填料-泥膜复合A/A/O微曝氧化沟中填料生物膜有利于菌群结构优化和功能微生物的富集。     

集成式铁基质生物膜反应器自养反硝化深度脱氮

以污水厂处理水为研究对象,采用铁基质生物载体与生物膜耦合实现高效自养反硝化脱氮。考察停留时间(HRT)对系统脱氮效能的影响,通过动力学及微生物群落结构分析,揭示耦合技术的脱氮机理。结果表明:HRT为8 h,对一级A和一级B污水厂处理水,总氮(TN)平均去除率分别为95.41%和92.55%,TN处理负荷分别为0.48 kg TN/(m³·d)和0.58 kg TN/(m³·d),硝化过程氨氮(NH₄⁺-N)饱和常数分别为1.17 mg/L和0.72 mg/L,反硝化过程硝氮(NO₃^--N)饱和常数分别为0.87 mg/L和0.67 mg/L。出水水质分别达到《地表水环境质量标准》Ⅲ类、Ⅴ类水质标准。铁基质生物载体与生物膜耦合系统中微生物优势菌属为Maritimimonas、Rhodobacter和Sphaerotilus,均为自养反硝化菌,证实了铁基质生物载体可为自养反硝化菌提供电子,实现生物自养反硝化脱氮。     

二级A/O对腈纶废水强化处理的中试研究

针对腈纶废水的难降解问题,实验以一级A/O的出水为研究对象,选用改进型组合式A/O作为二级强化处理工艺.考察了水力停留时间、葡萄糖及碳酸氢钠的投加量等因素对二级A/O工艺处理效果的影响.研究结果表明,当二级O池的停留时间为24 h时,对COD的去除率可达16％,对氨氮的去除率可达36％;以葡萄糖为药剂,当葡萄糖的投加量为0.25 g/L时,出水COD可降至204 mg/L;以碳酸氢钠为药剂,当碳酸氢钠的投加量为0.25 g/L时,出水氨氮可降至20 mg/L.说明处理腈纶废水有必要增加强化处理工艺.     

2级AO-电解除磷组合工艺处理农村生活污水

采用"2级AO-电解除磷"组合工艺对农村生活污水进行处理,以解决当前处理工艺污泥产量大,加药量大,除磷效果差等问题.结果表明,优化参数为:生物处理阶段选择以生物接触氧化为基础的2级AO(厌氧好氧工艺法)处理工艺,其中一级、二级A池停留时间(HRT)均为3 h,一级、二级O池HRT分别为6、3h;电解除磷装置设置在二级A...     

A/O复合生物膜工艺处理石油炼化废水的实验研究

对比研究了A/O和A/O复合生物膜工艺处理石油炼化废水的效能,并对其微生物群落结构进行了分析。结果表明,A/O复合生物膜工艺对废水中COD、NH4+-N和TN的去除率分别为99%、95.5%和94.5%,高于A/O工艺的95%、80%和79%。投加填料提高了污泥VSS/TSS值和SVI值,同时促进了系统石油降解菌(缺氧池:Xanthomonas、Clostridium、Anaerolinea和Alcaligenes;好氧池:Clostridium、Pseudomonas和Comamonas)和硝化反硝化菌(缺氧池:Enterobacter、Zoogloea和Hyphomicrobium;好氧池:Nitrospira、Pseudomonas和Burkholderia)的富集。     

基于MMI技术对印染废水中NP降解关键功能菌群的识别、构建与评估

磁性纳米粒子介导分离（MMI）技术无需对底物进行标记即可从复杂微生物系统中分离具有活性的功能微生物菌株/菌群，是筛选获取特定功能微生物并丰富完善微生物种质资源的有力工具。针对印染废水特征污染物壬基酚（NP）的污染问题，基于MMI技术进行功能微生物驯化富集与筛选识别，构建了NP关键降解功能菌群，并评估了其对实际印染废水中NP的去除效能。结果表明，驯化污泥中假单胞菌属（Pseudomonas）、水形杆菌属（Undibacterium）、贪铜菌属（Cupriavidus）、unclassified＿Enterobacteriaceae和Clostridium＿sensu＿stricto被识别为NP降解关键功能菌属。通过纯培养筛选获得5株NP降解关键功能菌，其对NP降解率均在70%以上；通过筛选菌株构建了NP降解复合功能菌群，其对NP降解率可达96.87%，最佳应用条件为pH 6.87、温度30.16℃、摇床转速141.57 r/min。复合菌群对实际废水中低质量浓度NP(1 mg/L)的降解过程符合一级动力学反应模型，NP半衰期为（7.69±0.05） h；对高质量浓度NP(200 mg/L...     

多段多级AO生物膜反应器处理低温城市污水研究

针对多段多级AO生物膜反应器在低温条件下处理城市污水进行实验研究。反应器A/O池容比为3:4,填充体积比30%耦合流离生化球作为生物填料,温度(10±0.5)℃,污泥停留时间为42 d,控制进水流量比为5:4:4条件下连续运行。结果表明,系统运行稳定后出水COD和NH3-N、TN、TP质量浓度平均分别为25.7 mg/L和1.0、10.7、0.48mg/L,水质达到了GB 18918-2002的一级A标准。系统内悬浮污泥含量和生物膜量分布规律与进水流量分配比、污泥回流比具有相关性,且一级好氧池、缺氧池悬浮污泥含量差异明显。微生物镜检过程中观察到的独缩虫属、轮虫、菌胶团等预示了该工艺低温下良好的运行状态。     

己内酰胺生产废水深度脱氮技术研究

己内酰胺生产废水具有COD高、氨氮高、组分复杂、可生化性差等特点,属于难处理的化工废水。尽管现有废水处理工艺出水氨氮质量浓度可降至1 mg/L以下,但TN普遍仍较高(质量浓度>100 mg/L)。针对某企业己内酰胺生产废水深度脱氮需要,以及改造场地受限的实际,探讨了将现有O池分隔出部分空间,改造为AO池,形成二级AO串联工艺的可行性;设计搭建了1 m³/h中试处理装置,研究了该串联工艺结合投加碳源对TN去除的影响。结果表明：不需新增场地,通过将现有O池改造,组成二级AO串联工艺,结合投加碳源,可将己内酰胺生产废水TN质量浓度稳定降至20 mg/L以下。研究为高氮化工废水的深度脱氮处理提供参考。     

MBBR在西藏某污水厂低温环境的应用效果分析

低温环境是西藏自治区污水处理工作面临的重大挑战。西藏某污水处理厂原设计处理规模为9 000m³/d，采用AAO工艺，出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中的一级B标准。通过升级改造和扩建，处理规模达到15 000 m³/d，改造为AAO+MBBR的生化工艺，深度处理采用磁混凝工艺。改造完成后，在进水水温低于5℃、且加温不足5℃情况下，出水依然稳定达到一级A标准。其中，NH₄⁺-N主要在MBBR区去除，TN主要在厌/缺氧区去除；出现了反硝化除磷现象，其占生物除磷的29.6%；载体生物膜的微生物丰富度和多样性指数高于活性污泥；1级和2级悬浮载体上硝化菌属的相对丰度分别为2.86%和3.76%，高于活性污泥的0.13%，这使得悬浮载体的NH₄⁺-N去除能力强于活性污泥。除磷菌属更加倾向于在活性污泥中富集，并表现出相对丰度高于生物膜的现象。项目的直接运行成本为0.473元/m³，且运行稳定，可为MBBR在西藏...     

生物-纳米Fe_2O_3改性砂对微污染氨氮的预处理与强化去除效果

对南方某地区氨氮含量2.5~3.0 mg/L、浊度5~20 NTU微污染原水,以自制纳米Fe_2O_3改性砂(NMS)为固定填料的筛网,研究NMS筛网的生物预处理及其对混凝+沉淀+过滤的强化处理效果。结果表明:生物-纳米改性砂(BNMS)筛网对氨氮的平均预处理率为42.5%,NMS表面生物量为40 nmo L/g。BNMS预处理对浊度的去除率为30%。预处理出水中,微生物群落总数比进水时的数量增加82%。NMS表面污泥中主要含有以下几种门类微生物:变形菌门,厚壁菌门,拟杆菌门,硝化螺旋菌门等。与未设置BNMS预处理工艺的效果比较,微生物个数浓度增加,混凝、沉淀工艺的氨氮去除率提高了10%,后续NMS滤柱自然生物挂膜时间由12 d缩短到8 d,氨氮去除率由28%上升到35%,水头损失增长速率减缓,过滤周期由48 h提至60 h。BNMS预处理联合混凝+沉淀+过滤处理后的出水中,颗粒粒径由原水时的200 nm降至50 nm,COD_(Mn)总去除率由65%上升至75%,亚硝态氮含量为0,总氨氮去除率由无预处理时的50%上升至92%。     

印染废水生物处理工艺的影响因子探讨

以本源微生物菌为母菌接种于印染废水中,向改造后工艺复合生化池、接触氧化池中投加培养驯化后的复合微生物菌和生物铁填料,在稳定运行期研究了生物量、水力停留时间、溶解氧、pH、温度等因子对系统处理效果的影响,结果显示各控制因子的最佳值或范围是:在本源菌剂投加量为池有效容积的0.5%;水力停留时间复合生化池为38 h左右、接触氧化池为28 h左右;溶解氧启动初期为1.1～1.8 mg/L、稳定运行期为3.0～4.1 mg/L;调节池进水pH在9～10内;温度控制在35～38℃。在最佳处理条件下,排水口最终出水达标,出水色度13倍,去除率99.3%;出水COD 93 mg/L,去除率95.24%。     

改良型多级AO脱氮工艺在提标改造中的应用

针对传统普通强化脱氮AO工艺总氮(TN)去除率较低的问题，采用规模为5万m³/d的生物反应池开展试验。在保持总池容不变的条件下重新分配缺氧段和好氧段的池容，将其改进为“缺氧-好氧-缺氧-好氧”结构的多级AO脱氮工艺。改造后实现缺氧段水力停留时间从4.44 h提高至7.45 h,好氧段从6.70 h降低至3.69 h,新增缺氧段底部采用曝气可调和推流搅拌技术。同时采用基于DO浓度布设液态碳源投加点技术，进一步提高碳源利用率。实践结果表明，2021年多级AO工艺平均出水TN质量浓度为11.9 mg/L,平均TN去除率为61.5%,最高达77.8%,平均TN去除率比普通强化脱氮工艺下的47.6%提高了约29.2%,具有更好的脱氮效果，能实现出水TN和氨氮《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中的一级A稳定达标排放，同时具有一定的节能降耗效应。     

包埋有机缓释碳源强化二级出水的深度脱氮

针对污水处理厂深度脱氮受制于进水碳氮比偏低的问题，以玉米芯和聚己内酯（PCL）为原料制备有机缓释碳源处理二级出水，比较了包埋微生物（二沉池菌悬液）与非包埋情况下的脱氮表现。结果表明，当进水硝态氮为5 mg/L（低浓度），10 mg/L（中浓度）和20 mg/L（高浓度）时，包埋菌悬液是强化脱氮效率的有效手段。当处理进水硝态氮低于10 mg/L时，包埋菌悬液缓释碳源的脱氮效果均较好，硝态氮去除率达97.34%以上。当进水硝态氮大于20 mg/L时，释碳量高的碳源仍能稳定脱氮，同时因较高的碳源利用效率，包埋碳源具有最佳总氮去除，去除率为88.80%。制备包埋活性污泥菌悬液的固态缓释碳源时，采用十二烷基硫酸钠（K12）发泡增加碳源的比表面积，可强化脱氮微生物的附着增殖，与活性污泥微生物相比，长期运行中出现了的反硝化功能菌属Methyloversatilis，丰度为16.06%。     

厌氧耦联二级缺氧-好氧工艺强化生物脱氮除磷的探究

针对传统A²/O工艺处理低C/N废水过程中氮磷去除不理想的现状，开发了厌氧耦连二级缺氧-好氧工艺(AMAO)强化低C/N生活废水的新工艺。结果表明在低C/N进水中，AMAO工艺能较好去除COD、氨氮和总磷，在稳定时期，出水COD、氨氮和TP的去除效率分别为94.6%～96.2%、94.2%～95.6%和92.1%～93.5%，均高于传统A²/O工艺。多级缺氧好氧交替强化了脱氮除磷微生物代谢。在污泥特征方面，AMAO工艺污泥浓度大致为4.5～4.6 g/L，胞内聚合物聚羟基脂肪酸酯(PHA)的含量大致为5.4～5.6 mmol/g，高于传传统A²/O工艺。微生物群落分析表明AMAO工艺内相对丰度前四的为Proteobacteria(变形菌门)、Bacteroidetes(拟杆菌门)、Nitrospirae(硝化菌门)和Acidobacteria(酸杆菌门)。本研究结果为低C/N生活废水的高效处理提供了一定的技术支撑。     

抗生素对硝化污泥系统的影响及其去除特性

硝化污泥系统能够有效去除多种抗生素，然而抗生素对硝化污泥系统运行性能和微生物群落结构的影响仍不明确。采用硝化污泥系统降解抗生素磺胺甲恶唑(SMX),考察系统中不同质量浓度SMX(0.1、1.0、10.0 mg/L)的去除效果，研究SMX对硝化污泥系统运行性能及微生物群落结构的影响。结果显示，不同质量浓度的SMX(0.1、1.0、10.0 mg/L)去除率分别为93.60%、91.54%、89.22%,硝化污泥系统能够较好地适应SMX的压力冲击，不同SMX浓度条件下化学需氧量(COD_Cr)和氨氮的去除率均高于90%。16S rRNA高通量测序结果表明，SMX浓度越高，对微生物群落结构影响越大，0.1 mg/L和1.0 mg/L SMX的去除是氨氧化细菌[亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)、unidentified＿Nitrospiraceae]和优势菌[球衣菌属(Sphaerotilus)、动胶菌属(Zoogloea)、噬氢菌属(Hydrogenophaga)]共同作用的结果，而10.0 mg/L SMX的高效去除可归因于陶厄氏菌属(Thauera)、固氮弧...     

四级A/O镶嵌MBBR工艺在高原污水厂的设计应用

我国西部高原地区的自然条件普遍较差，需加强水资源的保护利用。某高原污水处理厂原为四级A/O工艺，采用移动床生物膜反应器(MBBR)进行改造后，在常年低温和超水量运行的情况下，出水中的COD、BOD5、氨氮、总氮、悬浮物和总磷浓度均可稳定达标。改造项目施工迅速、占地紧凑，采用原池改造，土建费用低。不停水进行改造的施工方式，使得污水厂在正常运行的情况下，实现生物池的升级。悬浮载体对硝化菌属的富集能力强于活性污泥，因此悬浮载体的硝化能力强于活性污泥；活性污泥对有机物的去除能力及对聚磷菌属的富集性均高于悬浮载体。二级MBBR悬浮载体对氨氮的去除能力要强于一级MBBR，而一级MBBR悬浮载体对有机物的去除性能强于二级MBBR。改造后，项目运行电费为0.322元/m³，直接运行费用为0.378元/m³，可为后期高原地区污水处理项目的实施提供一定数据支撑和技术借鉴。     

木薯酒精废水厌氧消化液的后续处理试验研究

木薯酒精废水经两级厌氧发酵处理后排出的消化液CODCr的质量浓度为1 300¹ 500 mg/L,NH3-N的质量浓度为4001 500 mg/L,NH3-N的质量浓度为400⁵00 mg/L,m(BOD5)/m(CODCr)值较低,采用铁炭微电解-固定化微生物技术-混凝沉淀-Fenton试剂组合工艺对该废水进行处理。结果表明:在铁炭质量比为2,pH值为2.0,微电解反应时间为9 h,好氧生化反应时间为24 h,混凝沉淀单元pH值为9.0,反应时间为0.5 h,Fenton试剂反应时间为1.0 h,pH值为3.0,H2O2(30%)的投加量为1.8 mL/L,FeSO4.7H2O的投加量为0.91 g/L的最佳工艺条件下,CODCr的去除率可达98.8%,NH3-N的去除率也高达98.1%,出水CODCr的质量浓度为20 mg/L左右,NH3-N的质量浓度在10 mg/L以下,符合GB 8978—1996《污水综合排放标准》中酒精废水一级排放标准的要求。     

O1/A/O2工艺处理高浓度焦化废水

焦化废水水质复杂,处理难点在于去除水中高浓度的CODCr、NH3-N和氰化物等。首钢某焦化厂废水处理工程采用以O1/A/O2工艺(预曝气/缺氧/好氧)为核心、前置除油预处理、后置混凝沉淀深度处理工艺,取得了较好的处理效果。运行结果表明:O1/A/O2工艺对CODCr和NH3-N的去除率分别可达95%和89%以上;混凝沉淀采用聚合硫酸铁絮凝剂和PAM助凝剂,加药量分别为600~800 mg/L和1~2 mg/L时,CODCr去除率在50%左右,脱色效果好。经过预处理、生化处理及深度处理后,出水主要污染物指标达到了《污水综合排放标准》的二级排放标准要求。     

A2/O工艺中微生物群落结构分析

通过PCR-DGGE技术对A2/O工艺中的微生物多样性进行了分析,以细菌和古细菌16s rRNA 基因通用引物530F/1490R对A2/O活性污泥中提取的细菌基因组DNA进行PCR扩增,扩增产物经纯化后用于变性梯度凝胶电泳(DGGE)分析.结果显示,A2/O工艺中活性污泥的微生物群落非常丰富,在好氧区微生物的种属达到19种,缺氧区为18种,厌氧区为15种;A2/O工艺不同单元都有一些各自的特有种属和共有种属,工艺中的微生物群落演替不明显,微生物群落相似性为71.4%,群落结构较为稳定.