铀对好氧颗粒污泥处理核工业废水的影响及机制探究

为明确核工业废水内典型金属铀对好氧颗粒污泥（AGS）运行效能及微生物群落特征的影响，构建了实验室规模的AGS反应器，在中温条件下采用控制进水铀浓度的方法探究了铀含量对AGS处理核工业废水运行效能的影响。结果表明，铀对AGS的影响与其含量密切相关，低于0.05 mg/L对AGS运行效能影响不明显，而超过0.1 mg/L铀显著降低了AGS对污染物和营养盐的去除，并影响了微生物代谢活性及群落结构。当铀浓度为1.0 mg/L时，COD升高至50.5～57.3 mg/L，去除效率下降至77.6%～79.2%。此外，高浓度铀降低了AGS对营养盐的去除。超过0.1 mg/L铀降低了AGS内污泥浓度，提高了胞外聚合物（EPS）含量。高含量铀降低了微生物的代谢活性，降低比耗氧速率（SOUR）和脱氢酶活性。微生物学分析揭示高含量铀降低了AGS内门水平上Proteobacteria、Bacteroidota，属水平上Nitrosomonas和unclassified＿Comamonadaceae的相对丰度。本研究为AGS处理含铀核工业废水提供了一定的借鉴。     

典型兽用抗生素对颗粒污泥处理畜禽养殖废水性能的探究

为探究典型兽用抗生素土霉素对颗粒污泥处理畜禽养殖废水性能的影响，构建了中试规模的反应器，在中温条件下，探究了不同土霉素暴露浓度对颗粒污泥运行效能的影响并揭示了相关影响机制。结果表明，高浓度土霉素降低了颗粒污泥去除COD、氨氮及磷酸盐的去除效率，而低浓度土霉素对COD和氨氮去除无明显影响但降低了磷酸盐的去除。此外，高浓度土霉素暴露导致颗粒污泥的沉降性下降，但未引发污泥膨胀。土霉素暴露提高了颗粒污泥内胞外聚合物（EPS）的含量，尤其当土霉素浓度为5.0 mg/L时，EPS含量提高至185 mg/g，显著高于对照组和低浓度土霉素暴露组别。土霉素能影响颗粒污泥内微生物群落结构，高浓度土霉素降低了Proteobacteria和Bacteroidetes的相对丰度，但提高了Chloroflexi的相对丰度，这也是高浓度土霉素降低颗粒污泥去除污染物的重要原因。本研究结果对好氧颗粒污泥处理含土霉素畜禽养殖废水提供一定的数据支撑和理论依据。     

SBBR反应器中耐冷微生物的驯化与识别

以模拟生活污水为处理对象,三种不同填料为生物膜载体,运行 A、B、C三个SBBR,通过逐步降温（25、20、15、10、6和5℃）培养驯化处理低温污水的生物膜。运行251周期,三个反应器COD出水浓度均低于50 mg/L;B反应器对氨氮去除效果优于A和C。特别在低温5℃时,A、B和C三个反应器氨氮平均出水浓度分别为14.1、3.79和14.1 mg/L。高通量测序结果显示,5℃时,三个反应器中均以降解有机物的微生物为主;只有B反应器中驯化富集出了嗜冷硝化菌（Candidatus Nitrotoga）;而其他有硝化作用的菌属在B反应器中的丰度也高于A和C反应器;不利于脱氮的类固氮菌（Elstera）在A和C反应器中丰度较高。此结果可从微生物角度解释三个反应器处理效果的差异性,表明B反应器处理低温污水有显著优势,其所用填料可结合低温菌进一步开发利用。     

全氟辛酸对好氧颗粒污泥处理低C/N废水的影响

开展了不同温度下新污染物全氟辛酸(PFOA)含量对好氧颗粒污泥(AGS)处理低C/N废水过程中运行效能及微生物群落特征的影响。结果表明，PFOA对AGS系统的影响具有浓度依赖性。低浓度PFOA(低于0.5 mg/L)对COD、NH₄⁺-N及总氮(TN)去除无明显影响，但提高磷酸盐去除。超过0.5 mg/L PFOA降低AGS对污染物和营养盐的去除。温度升高(25℃提高至35℃)利于提高AGS活性，且提高PFOA在AGS系统内的去除。高浓度PFOA降低了污泥浓度和有机质占比，刺激胞外聚合物(EPS)分泌，提高蛋白质(PN)和多糖(PS)含量。在2 mg/L,25℃下，EPS含量为73.6 mg/g,PN和PS占比提高至39.5 mg/g和26.6 mg/g。温度升高能降低PFOA的生物毒性。微生物群落特征分析揭示高浓度PFOA降低了变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)占比，在属水平上，降低了与生物脱氮相关微生物的相对丰度。研究结果AGS处理含PFOA的低C/N废水提供一定理论依据和强化策略。     

常温下双循环厌氧反应器处理中药废水的性能及污泥特性研究

分析了双循环(DC)厌氧反应器在常温下处理中药废水的可行性,并对常温下DC反应器内颗粒污泥特性进行了研究。结果表明,当温度由30℃降为20℃时,DC厌氧反应器出水COD可维持在300mg/L以下,去除率为95%左右;出水挥发性脂肪酸(VFA)的质量浓度虽由原来的66.2mg/L增大到256.2mg/L,但并未出现VFA的显著累积,产气量为仍为12~14L/d。颗粒污泥胞外聚合物(EPS)的组分均以蛋白和多糖为主,同时辅酶F420的吸收峰非常显著,表明常温下反应器内颗粒污泥的产甲烷活性良好。但温度的降低造成了颗粒污泥中铁与镁离子含量的降低,同时影响了颗粒污泥中的微生物群落,使索氏甲烷丝菌成为优势菌属。     

耐盐染料降解菌群驯化及其微生物群落分析

为进一步提升对含盐染料废水的处理效率，在3组SBR反应器(R1、R2、R3)中分别投加NaCl、还原蓝4(V_B4)、NaCl+VB₄，并逐步提高其投加浓度，探究在不同盐度和染料浓度的驯化条件下，活性污泥对模拟废水的处理效果以及微生物群落的组成结构。结果表明：盐度增加至3%时，R1和R3的COD去除率开始大幅降低；在仅投加染料的反应器R2中，COD的平均去除率为95.5%；各反应器的氨氮平均去除率在90%以上。随着盐度和染料浓度的提升，系统稳定性下降。盐度和染料质量浓度分别达到1%、40 mg/L时，污泥对染料的脱色性能开始下降。高通量测序分析结果表明，随着盐度和染料的增加，活性污泥的微生物群落多样性降低，降解COD及染料的功能菌群主要受系统含盐量的影响，氨氮降解菌群受环境变化的影响不大。在各反应器运行过程中，norank-f-norank-osaccharimonadales、Propioniciclava、Micropruina3个菌属的丰度最高，对盐和染料表现出较好的耐受性，为含盐印染废水处理系统的优势菌群。     

铁盐对好氧颗粒污泥处理含盐废水去除污染物及颗粒化进程的影响

为探究铁盐对好氧颗粒污泥（AGS）处理含盐废水污染物去除规律及颗粒化进程的影响，在中温条件下建立两个小试规模的反应器，通过改变进水盐度及铁盐含量，研究了磁性氧化铁对AGS去除污染物及颗粒化进程的影响，解析了铁盐及盐度胁迫下微生物群落的响应特征。结果表明，铁盐存在能缓解盐度对微生物抑制并加速污泥颗粒化。进水盐度为1.8%时，铁盐存在组内出水COD为17.2～26.5 mg/L。此外，铁盐存在组别内盐度对颗粒污泥胞外聚合物（EPS）增殖量较少，但促进了污泥粒径的增大，并提高了污泥沉降性。在盐度为1.8%时，铁盐组别内EPS含量为83.6 mg/g，污泥体积指数（SVI）降低至96.4 mL/g。此外，铁盐存在提高了颗粒污泥处理含盐废水中的Firmicutes和Nitrospirae的相对丰度至20.2%和4.5%。研究结果为AGS高效处理含盐废水提供了一定的理论依据和数据支撑。     

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...     

磁铁矿负载生物炭强化厌氧微生物处理2,4-二氯苯酚废水

氯酚类化合物是一类对环境具有持续污染性的有毒有机物,在厌氧处理时具有生物毒害性。本文通过构建磁铁矿改性生物炭改善上流式厌氧污泥床（UASB）内的导电性与加快铁还原过程,强化厌氧微生物对氯酚废水的去除效果。结果表明,加入磁铁矿负载生物炭的反应器化学需氧量（COD）、2,4-二氯苯酚去除率分别提高了20%与54.1%。磁铁矿负载生物炭具有多官能团与强接受/贡献电子能力,反应器内污泥充放电性提升23.8%。微生物群落结构分析显示,磁铁矿负载生物炭的加入提高了Mesotoga等水解菌丰度,提高了Petrimonas等具有电子传递功能的细菌丰度,抵抗高有机负荷冲击,加速酚类化合物的降解与转化。     

微氧耦合电化学强化污水厌氧消化的除碳脱氮

传统污水厌氧消化处理技术同步除碳脱氮效率低下。针对这一问题，该研究提出了一种微氧耦合铁碳微生物电解池强化污水厌氧处理的技术。结果表明，在外加电压为0.6 V作用下，DO质量浓度为0.84 mg/L的微氧介入可明显提高反应器的厌氧消化甲烷化效能，且在低有机负荷运行下可同时提高除碳脱氮性能。其中，微氧介入的铁碳微生物电解池耦合厌氧反应器的平均甲烷产量最大提高至91.85 mL/d,是空白组的4.5倍，总氮去除率较空白组提高18.1%。16S rRNA高通量测序表明，微氧耦合铁电极可有效提高Petrimonas、Methanosarcina等微生物丰度，提升除碳脱氮功能菌丰度。     

PET微塑料对污泥和厨余垃圾共消化的影响

探索了中温条件下不同粒径聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）微塑料（30 μm和250 μm）在0、0.45、1.44、2.88 mg/g总固体（TS）的添加量下,对剩余污泥和厨余垃圾厌氧共消化过程中每日甲烷产量、累计甲烷产量、溶解性化学需氧量、氨氮、挥发性脂肪酸以及微生物群落结构的影响。结果表明,PET微塑料会抑制甲烷产量、增加氨抑制、酸抑制风险。在微塑料投加量为2.88 mg/g TS时,累计甲烷产量分别下降了54.49 %（30 μm） 和 49.58 %（250 μm）。微生物结果表明：添加微塑料后细菌的多样性增加,古菌的多样性降低。在共消化过程,微塑料抑制了产酸菌Prevotella、 Proteiniphilum的丰度,同时也抑制了产甲烷菌Methanosaeta的丰度,减弱乙酸产甲烷的途径。相关性分析表明,微塑料的粒径与Euryarchaetota呈显著正相关（r=0.945、p<0.01）。微塑料粒径越小,对产甲烷菌丰度抑制越明显,与其他细菌相比,产甲烷菌对微塑料更为敏感。     

硝化微生物制剂在制革废水氨氮处理中的应用

为有效降低制革废水出水氨氮浓度,以某制革厂废水处理工程为研究对象,通过外加硝化微生物制剂实现硝化污泥的快速培养,并联合序批式活性污泥工艺（SBR）探究其对硝化污泥活性及制革废水氨氮去除性能的影响。结果表明,投加硝化微生物制剂的系统,经过19 d驯化培养,污泥可生化性能良好,实验组混合液悬浮固体浓度（MLSS）相比对照组提高610 mg/L,而污泥沉降比（SV）和污泥体积指数（SVI）分别多下降5%、3.4;污泥硝化强度及硝化速率分别为6.1 mg/（L·h）和2.84 mg/（g·h）;SBR反应器接种生理稳定的硝化污泥后,能够迅速降低废水中氨氮,连续进水72 h后去除率达89.6%,并且出水氨氮可稳定维持在废水排放标准以下。     

生物强化技术处理高盐有机废水

以皂素废水为进水基质,耐盐菌株作为诱导菌投加到皂素废水生物处理系统中(B反应器),以来投加组(A反应器)作对比,考察盐度对反应器运行性能的影响,试验结果表明,当废水氟离子浓度为9000～14000mg·L-1时,对A反应器中的微生物产生轻度抑制,而B反应器对COD的去除率平均为96.32%;当进水氟离子浓度为17000～22000 mg·L-1时,对A反应器中的厌氧污泥产生中度抑制,A反应器对COD的去除效率下降到70%以下.而B反应器对COD的去除率平均高迭92.95%;当进水中氯离子浓度为28000 mg·L-1时,对A反应器中的厌氧污泥微生物产生严重的抑制作用,而B反应器中的污泥仍然能保持较好的代谢活力和降解性能,对废水COD的去除率平均为84.41%.并且在整个盐度提高运行期间,B反应器中的活性污泥的脱氢酶活性均高于A反应器.随着盐度的不断提高,B反应器中的污泥的沉降性能有所增强,而A反应器中的污泥的体积指数在氯离子超过17000mg·L-1以后开始变大,污泥沉降性能恶化.     

厌氧生物处理低浓度污水研究进展

厌氧生物处理技术具有节能降耗及回收资源的优点,但在处理低浓度污水（COD<1000mg/L）时,污泥活性较差、处理效率偏低等问题使其应用受到严重限制。为促进厌氧生物处理低浓度污水技术的发展,本文在介绍微生物间电子传递类型和厌氧功能菌的基础上,阐明厌氧生物处理的作用机理;随后基于厌氧消化原理,探讨了温度、pH、挥发性脂肪酸（VFA）和氨氮等因素对厌氧生物处理的影响;接着从厌氧膜生物反应器、厌氧微生物活性及直接种间电子传递三个层面出发,对强化低浓度污水厌氧生物处理的方法进行归纳总结;最后从“耐饥饿”菌种的筛选和微生物活性强化途径角度展望了厌氧生物处理低浓度污水的发展趋势和研究方向,旨在为推广厌氧生物处理低浓度污水、加快污水中有机物的资源化利用提供参考。     

高盐度污水生物处理技术研究

广西涠洲石油终端处理厂污水Cl^-浓度在11000～12000mg/L平均为113480mg／L，CODCr约为150～400mg/L，属高盐度污水。通过对微生物进行驯化，仍可以用生化法处理。针对该类废水盐度高和可生化性较好等特点，首先分别从城市污水处理厂取活性污泥和消化污泥，对微生物进行驯化，     

铝盐混凝剂强化絮状厌氧氨氧化污泥颗粒化研究

探究不同剂量铝盐混凝剂(聚合氯化铝)对厌氧氨氧化污泥颗粒化的影响。采用经过筛分的絮状厌氧氨氧化污泥作为种泥(粒径小于0.425 mm)，设置空白组和实验组，实验组在2、4、8 mg/L铝盐投加量下开展序批式反应器的厌氧氨氧化污泥颗粒化研究。具体分析厌氧氨氧化污泥颗粒化过程中沉降性能、脱氮性能、污泥粒径变化和微生物群落特征。实验结果表明，经过110天的富集培养，铝盐混凝剂的投加提升了厌氧氨氧化污泥粒径。与空白组相比，投加铝盐混凝剂促进厌氧氨氧化污泥平均粒径增长了209.8μm，同时改善了污泥沉降性能，污泥沉降比和污泥体积指数出现一定降低。微生物群落分析结果表明，投加铝盐后拟杆菌门相对丰度增加了7.8%，浮霉菌门相对丰度降低了9.8%。其中，厌氧氨氧化优势菌属Candidatus Kuenenia相对丰度降低了8.9%，但并没有影响系统脱氮活性。两组反应器最终容积脱氮负荷差异不大，稳定在0.6 kgN/(m³·d)左右。本研究初步探究了利用铝盐混凝剂强化厌氧氨氧化污泥颗粒化的效果。     

诺氟沙星对MABR处理生活污水的影响

近年来，各类污废水中多会检测出诺氟沙星(NOR)。为了研究NOR对膜曝气生物反应器(MABR)处理生活污水的作用机制，考察了不同NOR浓度对污染物去除效果、悬浮污泥特性以及系统内微生物菌群变化的影响。结果表明：在NOR浓度为20～500μg/L范围内，随NOR浓度的增加，MABR对COD和NOR的去除率没有明显降低，可达80%左右；NOR浓度对去除NH₄⁺-N和TN影响较大，NH₄⁺-N去除率从96.4%降低至35.6%,TN去除率从72.4%降低至30.6%。NOR使悬浮污泥中的功能微生物AOB和NOB活性下降，DNB活性呈先上升后下降的趋势；微生物为抵抗NOR而分泌大量的EPS，增加了蛋白质和多糖的含量。对比Alpha多样性可知，NOR浓度对菌群丰度和多样性影响较大，MABR生物膜和悬浮污泥菌群组成存在差异，生物膜内的微生物比悬浮污泥对NOR的抗冲击性强，说明MABR系统内特殊的生物相构成对处理含高浓度NOR的生活污水具有可行性。     

SBR系统中半短程硝化的调控过程及菌群结构

采用序批式活性污泥法反应器(SBR)处理人工模拟高NH_4~+-N含量废水,研究半短程硝化的调控过程及微生物群落结构变化。结果表明,在NH_4~+-N的质量浓度140 mg/L、低DO含量(质量浓度约1.0 mg/L)和低游离氨(FA)含量(质量浓度约1.6 mg/L)条件下运行28 d后,开始出现NO_2~--N积累现象。提高进水NH_4~+-N的质量浓度至180mg/L后,NO_2~--N积累率上升至85%以上。经144 d的持续调控,出水ρ(NO_2~--N)/ρ(NH_4~+-N)保持在理论值1.32附近。在反应器运行过程中微生物群落多样性逐渐减少,而微生物群落丰富度仅在适应阶段迅速下降。主要功能菌氨氧化菌(AOB)相对丰度由接种时的0.12%上升至实现半短程硝化后的17.97%,其中,优势菌属为Nitrosomonas。而亚硝酸盐氧化菌(NOB)相对丰度最终保持在1.5%左右,说明调控方式可抑制NOB并促进AOB增殖。     

有机负荷率对颗粒污泥处理高浓度畜禽养殖废水影响

通过改变进水有机负荷率(OLR)在序批式反应器内考察了OLR对颗粒污泥处理畜禽养殖废水去除污染物、颗粒化进程及微生物群落结构的影响。结果表明，适当提高OLR利于颗粒污泥去除畜禽废水内污染物并加速颗粒化进程，当OLR为3.0 kg/(m³·d)时，COD和溶解性磷酸盐的去除效率分别高达92.6%～95.2%和92.6%～95.2%，均显著高于低OLR工况，且在此OLR下，污泥浓度最高，沉降性好，污泥粒径在0.3～0.7 mm占比69.8%，胞外聚合物(EPS)含量低至72.5 mg/g，但EPS内蛋白质/多糖的比值高达2.02。高OLR降低颗粒污泥处理畜禽养殖废水的效能并导致部分颗粒污泥解体。OLR同样能影响颗粒污泥内微生物多样性及群落结构，适当提高OLR增加了微生物多样性，并提高Proteobacteria和Bacteroidetes的相对丰度但降低了Planctomycetes的相对丰度，利于有机质和营养盐去除。本研究结果拓展了颗粒污泥的应用范围，并为颗粒污泥的快速启动提供一定技术支撑和理论依据。     

纳米Fe_3O_4强化厌氧处理含酚废水研究

为提高含酚废水的厌氧降解性能,降低水力停留时间,以导电性强、能加速铁还原过程的纳米Fe_3O_4为投加物,在上流式厌氧污泥床反应器(UASB)中处理含酚废水。结果表明,纳米Fe_3O_4的加入使COD、苯酚去除率分别提高约11、26百分点,废水可生化性提高、生物毒性降低。在纳米Fe_3O_4的作用下污泥结构紧密、粒径增大。高通量测序分析表明,投加纳米Fe_3O_4可以使微生物群落结构得以改变:古菌Methanothrix丰度提高11.9%,细菌在属的分类水平上富集Pelotomaculum、Syntrophus、Seditntibacter等功能微生物,提高反应器的降解效率。