厌氧污泥接种双室微生物燃料电池去除氨氮的研究

构建并成功运行了厌氧污泥接种的双室MFC系统,评估了该系统处理模拟氨氮废水的效果,阐明微生物生态同MFC耦合氨氮去除的内在联系。结果表明,接种厌氧污泥的MFC电压输出最高可达523 m V,优于接种普通活性污泥的同型MFC。该双室MFC阳极室对低浓度氨氮废水(53 mg/L)的去除率最高为52.5%,对高浓度氨氮废水(294 mg/L)的去除率最高可达91.4%。基于SEM和DGGE的表征证实,接种MFC运行前后的厌氧污泥生物膜形貌和微生物群落结构都有明显的变化,群落多样性减少,优势种群数量增加,部分为典型胞外电子呼吸菌地杆菌。     

固定化微生物技术去除水体中氨氮的研究进展

本文主要介绍了固定化微生物技术的有关概念、固定化微生物的载体的选择以及固定化微生物脱氮技术在国内外的发展情况,同时展望了固定化微生物脱氮技术今后的研究方向.     

微生物电解池制氢技术的研究进展

综述了微生物电解池(Microbial electrolysis cell,MEC)产氢与其他方式产氢的不同,阐述了其基本原理,分析了制氢的影响因素,包括反应器的类型、底物的不同、电极材料以及阴极催化剂等,并展望了微生物电解池以难降解的工业废水为底物产氢的应用前景.     

微生物电解池强化厌氧发酵的研究进展

厌氧消化(AD)技术广泛应用于有机废物的处理,并产生可回收资源沼气和生物燃料等。然而AD技术普遍存在低效率和不稳定的问题,因此研发提高AD效率的技术是当前的研究热点。近年来研究发现将微生物电解池(MEC)与AD联用可以显著加速底物的降解,并提升产气量。报告了近年来MEC与AD耦合技术的研究现状,包括反应的基本原理、影响反应效率的主要因素,以及该技术在难降解废水处理中的应用,并提出了该技术面临的挑战,最后对MEC-AD耦合技术的研究与应用前景进行了展望。     

同步废水处理及产氢的微生物电解池研究进展

利用微生物电解池产氧足一种环境友好的新技术.本文详细介绍了它的工作原理和特点,综述了用于微生物电解池的产氢微生物、阴极催化剂、阳极、反应器及操作参数优化的研究进展,并提出了今后研究的重点,展望了发展前景.     

微生物清淤剂的制备及对水中氨氮的去除率研究

氨氮浓度是水体中重要监测因子,氨氮浓度过高会对水体产生明显毒性,影响水质。选用放线菌、欧洲亚硝化单胞菌、维氏硝化杆菌、泛养副球菌和巨大芽孢杆菌作为清淤菌与多孔钠型活化沸石颗粒按照重量比1/19~1/4的比例混合均匀制备成清淤剂。该清淤剂在南库支浜河污水治理中,对NH3-N平均去除率达69.79%,效果好于普通微生物净水技术。监测结果表明该技术对河道氨氮、总磷和硫化物的去除效果明显,水质显著改善。     

不同时期排泥对培养SBBR生物膜的影响

序批式生物膜反应器（sequencing biofilm batch reactor, SBBR）是应用广泛的污水处理方法。为探究不同时期排泥对SBBR污染物去除效果与微生物群落结构的影响，本研究设置了挂膜初期、中期和后期进行排泥的反应器处理生活污水，同时结合16S rDNA高通量测序技术对微生物群落结构进行分析，并采用机器学习（machine learning, ML）的方法，在传统的微生物优势种分析基础上，对测序数据进行深度挖掘，寻找造成组间差异的关键物种。水质测定结果显示，COD去除效果在不同时期排泥的SBBR间没有明显差异，出水COD均低于30mg/L。挂膜中期排泥的SBBR的NH₃-N去除率先达到稳定且高于前期和后期排泥的系统。高通量测序结果显示，各SBBR中微生物优势种均以降解有机物的物种为主。挂膜中期排泥的SBBR中，ML筛选得到的NH₃-N去除相关物种（Hydrogenophaga、Gemmata和Nitrospira）与差异关键物种丰度更高，微生物群落结构稳定性更强，可从微生物层面解释分析SBBR污染物去除效果的差异。     

人工湿地微生物燃料电池构型对低温氨氮去除性能的影响

针对人工湿地在冬季低温条件下氨氮去除率下降的问题,提出构建人工湿地-微生物燃料电池(CW-MFC)的方法来提高人工湿地低温条件下的氨氮去除性能,并考察了CW-MFC构型对低温下氨氮去除性能的影响。120 d的室外连续运行结果表明,在平均气温9.8℃运行60 d,CW-MFC比传统湿地的氨氮去除率提高9.9%。在CW-MFC中添加玻璃纤维作为分隔材料并采用双阳极结构,氨氮平均去除率可以达到81.8%。在CW-MFC产电期间,CW-MFC的容积脱氮效率与输出电压存在较好的相关关系。     

废水同步生物处理与微生物电解池产氢的研究进展

微生物电解池(MEC)制氢技术可以将有机废水中的化学能直接转化为最清洁的氢能,同时又能处理污水,具有显著的环境效益和经济效益。较详细介绍了MEC的原理和组成,综述了MEC制氢的关键材料和核心技术,展望了其发展前景。     

水量冲击对AAO系统中微生物群落结构的影响

为进一步明确AAO系统抗水量冲击能力,文中通过AAO中试试验对比了1.5倍水量冲击前后AAO系统出水水质变化,并采用高通量测序技术对水量冲击前后好氧区活性污泥的微生物群落结构进行分析.在1.5倍水量冲击期间,出水CODCr变化较小,出水氨氮和TN明显上升,出水TP呈先升高后下降趋势.水量冲击后,微生物物种总数下降、群落多样性下降、微生物群落结构发生变化,其中,拟杆菌门(Bacteroidetes)的相对丰度变化最为明显,相比水量冲击前降低了18.15％,变形菌门(Proteobacteria)和绿菌门(Chlorobi)的相对丰度上升了10.80％、10.64％.对比水量冲击前后污泥中主要脱氮除磷功能菌属分布特征,发现系统中的氨氮氧化细菌(ammonia oxidizing bacteria,AOB)、亚硝酸氮氧化细菌(nitrite oxidizing bacteria,NOB)和大部分具有反硝化功能的菌属受水量冲击影响,相对丰度下降,导致出水氨氮和TN上升,而系统中的聚磷菌的Candidatus accu-mulibacter相对丰度明显上升,生物除磷效果提升.     

发酵制氢废液的微生物电解池产氢

采用单室微生物电解池（MEC）反应器为实验装置,通过预处理技术强化发酵制氢废液中乙酸的积累,并将该发酵废液作为底物,考察了以废液中累积的乙酸作为主要电子供体、碳布为阳极、涂布有Ni纳米颗粒的不锈钢网为催化阴极的产氢效果。结果表明,在MEC中,以预处理的发酵制氢废液积累的乙酸为底物,最高产氢率可达(1.31±0.04) m3H2/(m3?d)和(2.78±0.11) mLH2/mgCOD,同时可获得138.6%±3.1%的能量效率和99.0%±0.3%的COD去除率。实验表明,利用MEC可将发酵末端产物进一步降解,从而减弱了“发酵障碍”现象,实现了治污和产能的统一。     

两级UASB处理PTA废水性能评价及微生物群落特征

采用两级UASB反应器处理模拟精对苯二甲酸(PTA)废水,考察了反应器性能和微生物群落特征。结果表明,两级UASB反应器对高浓度PTA废水处理性能优异,COD去除率和单位COD的甲烷产率可分别达到92.34%和52.38 mL/g,对PTA废水中特征污染物苯甲酸、对苯二甲酸、对甲基苯甲酸的降解率分别高达100%、97.99%、93.73%;互营菌属(Syntrophus)和杆状脱硫菌属(Desulforhabdus)为两级UASB反应器共同的特征优势菌属;一级UASB反应器内酚降解菌(Diaphorobacter)和水解酸化菌(Raineyella)丰度更高,对污染物降解性能提升效果显著,为二级UASB反应器的稳定运行提供保障。     

MFC-好氧颗粒污泥系统中C/N对阴极微生物的影响

为了探索微生物燃料电池更广泛的适用性，本试验将好氧颗粒污泥（AGS）与微生物燃料电池（MFC）进行耦合，并采用序批式运行方式，固定进水COD为780 mg/L，通过改变NH4+的浓度（39、50、78和156 mg/L）将碳氮比（C/N）分别调节为5、10、15、20，研究了不同C/N对系统阴极室内微生物的多样性和群落结构产生的影响。通过高通量测序分析显示，随着进水C/N的变化，阴极室内不同菌群的相对丰度都产生了明显的变化。在门水平下，最为丰富的变形菌门（Proteobacteria）的相对丰度在C/N=10时，占比为45%；而在C/N=20时，降为41.1%。在纲水平下，相对丰度变化幅度最大的异常球菌纲（Deinococci）在C/N=5时占比最大达到27.2%，在C/N=20时占比最小只有15.1%。在C/N=15和20的条件下，阴极室内微生物的新陈代谢相对丰度最高，为77.1%，对应的阴极好氧颗粒污泥代谢较强，这对微生物降解COD有着举足轻重的作用。     

基于微生物电解池的废水生物处理技术研究进展

在阐述微生物电解池(microbial electrolysis cell,MEC)工作原理的基础上,介绍了利用微生物电解池处理废水中各类污染物的研究进展,以及反应器结构改进、工业规模反应器和新型处理工艺的开发等,并展望了微生物电解池在污染物降解领域的发展方向。     

不同前处理条件对水中氨氮监测的影响

纳氏试剂分光光度法是水中氨氮最常用的测定方法,除直接测定水样外,其前处理过程可分为絮凝沉淀取上清液、絮凝沉淀过滤、絮凝沉淀离心、蒸馏4种。通过比对不同前处理条件下的标准样品、实际水样的测定结果,得出絮凝沉淀离心作为前处理方法具备数据稳定、准确度高、实验效率高等优点。     

氨氮对循环冷却水的影响及系统微生物控制

通过电化学交流阻抗、腐蚀速率和氨氮的测试,研究了无机态氨氮在水中的浓缩规律和碳钢的腐蚀行为,针对中水作为循环冷却水系统补充水的影响进行了研究并提出系统的微生物控制措施。     

微生物燃料电池-好氧颗粒污泥系统中C/N对阴极微生物的影响

为了探索微生物燃料电池(MFC)更广泛的适用性,将好氧颗粒污泥(AGS)与MFC进行耦合,并采用序批式运行方式,固定进水化学需氧量(COD)为780 mg/L,通过改变NH₄⁺-N的质量浓度(39、50、78和156 mg/L)将COD与NH₄⁺-N的质量浓度之比(简称碳氮比,C/N)分别调节为20、15.6、10、5,研究了不同C/N对系统阴极室内微生物的多样性和菌群结构产生的影响。通过高通量测序分析显示,随着进水C/N的变化,阴极室内不同菌群的相对丰度都产生了明显的变化。在门水平下,当C/N=10时,最为丰富的变形菌门(Proteobacteria)相对丰度为45.0%,而当C/N=20时降为41.1%。在纲水平下,当C/N=5时,最为丰富的异常球菌纲(Deinococci)相对丰度均为27.2%,而当C/N=20时只有15.1%。当C/N=15.6和20时,阴极室内微生物的新陈代谢最高,相对丰度均为77.1%,对应的阴极好氧颗粒污泥代谢能力较强,对微生物降解COD具有重要作用。     

人工湿地-微生物电解池耦合系统的脱氮特性

实验构建了人工湿地-微生物电解池耦合系统（CW-MEC）,并考察了CW-MEC在阴极有无曝气及不同水力停留时间（HRT）的条件下对生活污水的处理效果。实验结果显示,降低HRT会让CW-MEC阴极、阳极的COD去除率由91.11%±7.76%、86.58%±9.54%降低为77.81%±14.84%、81.44%±11.11%,氨氮去除率由58.54%±5.80%、58.22%±5.03%降低为48.04%±12.94%、48.27%±13.40%;阴极增加曝气会让CW-MEC阴极、阳极的COD去除率分别提高到89.51%±3.92%、82.40%±1.63%,阴极氨氮去除率提高到71.51%±16.44%,而阳极氨氮去除率不受影响;增加阴极曝气条件后,系统阴、阳极开始有硝酸盐氮积累,而CW-MEC阴极的硝酸盐氮含量明显低于对照组（CW-MFC）;通过电化学性能分析,相对于CW-MFC系统,CW-MEC具有更低的内阻;通过微生物多样性分析,CW-MEC系统具有更丰富的微生物多样性。