微生物复合菌剂法污泥原位减量群落动态研究

为了探讨污泥原位减量效果和功能菌群演替,在序批式活性污泥反应器(SBR)中,投加具有污泥减量功能的微生物复合菌剂,连续运行33 d,考察了污泥原位减量效果和减量稳定性,通过PCR-DGGE技术分析污泥减量过程中微生物群落结构的变化。研究发现,投加日处理水量2%的污泥原位减量菌剂时,污泥原位减量20.8%,COD和氨氮的去除率保持在90%以上,处理效果未受到菌剂投加的影响;T-N和T-P的去除效率略有提高。群落分析发现,投加菌剂可以促进微生物的竞争,缩短稳定结构形成时间,强化群落结构稳定性,降低受外界环境因子变化的影响。活性污泥中的脱氮除磷和污染物去除能力较强的微生物,如Rhodobacter sp.、Exiguobacterium sp.、Williamsia sp.、Blastomonas sp.、Actinocorallia sp.等均得到强化。     

解偶联代谢对活性污泥工艺中剩余污泥的减量化作用

为了有效减少活性污泥法中剩余污泥的产生,采用解偶联剂对活性污泥工艺中的剩余污泥进行减量化研究。研究比较了5种化学解偶联剂对活性污泥系统的污泥减量化短期效应以及对基质去除率的影响,并对影响其作用的因素和解偶联剂在水和污泥中的分布进行了研究。结果表明：不同的解偶联剂,减量化效果差异明显,硝基类化合物比含氯类化合物的污泥减量化效果好。所有解偶联剂在对微生物进行解偶联的过程中并不影响微生物对基质的降解去除效果。污泥产率随着解偶联剂浓度的增加而减少,随着污泥浓度的增加而增加;在实验所选择的温度范围内（20℃～30℃）,温度对解偶联作用的影响甚小;酸性条件能提高解偶联剂对污泥的减量效果。     

多样条件下污泥的降解特性

剩余污泥的处理是生物法处理污水的一个重要内容.在多孔微生物载体固定床生物反应器中选用几种不同的好氧污泥,在厌氧条件下对其进行了降解研究,试验结果显示, 总氮(T-N)和氨氮(NH+4-N)与总磷(T-P)一样,可作为污泥降解性能的指标.好氧污泥的好氧降解、厌氧降解、好氧厌氧交替变化降解的试验结果显示,好氧厌氧条件下,污泥降解的最彻底.     

炼油厂剩余污泥中温厌氧消化处理试验研究

针对中国石油锦州石化公司污水处理厂的剩余污泥采取动态半连续流中温厌氧消化试验,进行污泥减量化及资源化的中试研究.对系统进行每天定量投配生污泥,考察不同停留时间污泥系统中pH值、VFA、碱度、固相及液相COD的参数变化情况以及COD、VSS的降解情况.结果表明:锦州石化公司剩余活性污泥有较好的消化性能,消化周期为20～25 d,COD去除率为70.3%,VSS去除率为55.6%,1 kgCOD产气量为0.33 m3.污泥混合物实现了剩余污泥的减量化与资源化.     

丝状膨胀好氧颗粒污泥细菌组成及丝状膨胀的控制

采用构建16S rDNA克隆文库方法对发生丝状膨胀的好氧颗粒污泥的细菌种群进行研究.结果表明,丝状膨胀的好氧颗粒污泥共包含六大类群,分别是β-proteobacteria(36.23%)、Sphingobacteria(20.29%)、δ-Pro-teobacteria(13.04%)、Flavobacteria(10.14%)、γ-Proteobacteria(1.45%)和Actinobacteria(1.45%),通过序列比对可知好氧颗粒污泥中存在Sphaerotilus natans等丝状菌,但根据所占比例确定其不是导致好氧颗粒污泥丝状膨胀的细菌.对膨胀颗粒污泥外边缘的丝状微生物进一步鉴定,发现它属于丝状真菌.试验验证了进水pH随运行时间降低是导致葡萄糖配水培养好氧颗粒污泥发生丝状膨胀的主要原因.采用缩短运行周期、运行过程中投加NaHCO3和减少曝气量的方法均可预防好氧颗粒污泥的丝状膨胀,但投加碱度是最直接有效的方法,且在发生丝状膨胀初期还可通过该方法控制膨胀.     

NO2-促进剩余污泥水解新原理：Fe(Ⅱ)氧化与Fe(Ⅲ)还原

剩余污泥的水解破壁是其厌氧消化的限速步骤。投加Fe （Ⅲ）氧化物可富集具有异化铁还原功能的Fe （Ⅲ）还原菌,强化复杂有机物的分解,是一种促进剩余污泥水解破壁的有效手段。然而,在实际工程中,连续投加Fe （Ⅲ）氧化物不经济。亚硝酸盐作为反硝化中间产物,被报道能促进污泥水解破壁,同时可将污泥中的Fe （Ⅱ）化学氧化为Fe （Ⅲ）,但对于亚硝酸盐引发的Fe （Ⅱ）氧化和Fe （Ⅲ）还原过程对污泥水解破壁及后续厌氧消化的影响却鲜有报道。向剩余污泥中添加亚硝酸盐,发现其中97.3%的Fe （Ⅱ）被氧化为Fe （Ⅲ）,进而参与异化铁还原。扫描电镜和三维荧光光谱结果表明,添加亚硝酸盐组污泥水解破壁明显,有机物大量释出;微生物群落分析表明,添加亚硝酸盐组反硝化细菌和Fe （Ⅲ）还原菌显著富集。厌氧消化结束后,相比对照组（未添加亚硝酸盐）,添加亚硝酸盐组污泥减量化和累积甲烷产量分别提高21%和86%。     

填料在城市污水处理厂污泥减量中的应用

利用正在运行的城市污水处理厂好氧池投加填料的方法,可降低污泥产量,减少污水处理厂的污泥处理费用,并且投加填料时不需要停水停产,不需要增加好氧池的容积.试验结果表明:投加填料后污泥产率为0.232 8,仅为普通活性污泥法的60%左右.此外,投加填料的好氧池中形成了较长的食物链,有利于污泥减量.     

微生物燃料电池处理剩余污泥与同步产电性能

针对全球能源短缺和污泥处理过程中能耗较高等问题,采用微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)技术处理剩余污泥并将污泥中的化学能直接转化成电能,从而实现污泥的稳定化与资源化利用.构建以铁氰化钾为阴极电子受体的双室型微生物燃料电池,分别考察了微生物燃料电池以城市污水处理厂剩余污泥为底物时的产电性能和对污泥的降解效果,并从缓冲溶液、阳极底物浓度和阳极区搅拌3个方面分析其对电池产电性能和污泥降解效果影响.电池输出电压可达到0.66 V,MFC运行一个周期,对污泥总化学需氧量TCOD(total chemical oxygen demand)的去除率为36.4%,阳极区缓冲溶液的投加和搅拌均可提高电能的输出及对污泥TCOD的去除能力.     

铝盐在污泥颗粒化进程中的强化作用及其空间分布

为考察铝盐在好氧颗粒污泥形成过程中的强化作用,通过在不同SBR反应器运行的第10~16天分别投加聚合氯化铝(PAC)和硫酸铝的方式来促进颗粒污泥的形成.探讨不同铝盐混凝剂的投加对颗粒污泥特性的影响,解析铝元素在污泥成长过程中的质量分数变化和空间分布规律.结果表明:铝盐的投加加速了污泥的颗粒化过程,对成熟颗粒污泥中EPS的化学结构有影响;停止加药后,投加PAC的污泥中铝质量分数在16~29 d期间由30.46%降至0.43%,投加硫酸铝的污泥中铝质量分数由45.69%降至13.29%.且在投加PAC之后,其水解产物主要分布在污泥絮体的外围,随着颗粒的成熟,污泥中铝元素的分布低于检测限;而硫酸铝经水解聚合后与污泥充分接触,在整个颗粒均有铝元素分布,颗粒成熟后主要集中在颗粒的中心位置.这说明两种铝盐在颗粒污泥形成过程中的作用可能有所差别,PAC的投加主要是促进污泥EPS的分泌,使微生物聚集;硫酸铝的投加主要是形成晶核并强化EPS的产生,从而加速颗粒污泥的形成.     

利用微生物促进污泥减量技术的研究现状及动态

目前,污水的好氧生物处理产生大量剩余污泥,常规的污泥处理和处置需要花费大量的人力和物力,处置不当极易对环境造成二次污染.利用微生物方法进行污泥减量清洁无污染,是一项实现污泥源头治理的绿色技术.根据生物处理工艺中影响剩余污泥产生的可能途径,将污泥减量技术分为降低细菌合成量的解偶联技术、增强微生物利用二次基质进行隐生长的溶胞技术、利用食物链作用强化微型动物对细菌捕食技术,介.绍了各种技术的最新研究进展;并围绕生物法污泥减量技术这一课题,提出了今后的研究方向.     

除油好氧降解菌的筛选与除油效果初探

为筛选降解含油废水中石油烃的好氧降解菌株，选用炼油厂石油废水处理站曝气池活性污泥作为菌源，采用平板分离，得到39株菌。利用得到的菌株对含油废水中的CODcr和油进行降解效果试验，并进行混合菌的联合试验，确定出混合菌中假单胞菌（Pseudomonas sp）和芽孢杆菌（Bacillus sp）为优势菌属。通过单株菌与混合菌降解试验的比较，结果表明全混合菌的降解效果明显优于单株菌，从而说明共代谢作用增强了微生物的降解能力。试验表明，经过驯化后的混合菌，其降解效率稳定。     

产蛋白酶混合菌系对碱性剩余污泥水解酸化的影响

为提高剩余污泥水解酸化过程中挥发性脂肪酸（VFAs）的累积,从剩余污泥中分离产蛋白酶活力较高的耐碱细菌,并构建产蛋白酶混合菌系．将其接种于碱性（ pH 10．0）发酵剩余污泥的不同发酵时期,评价其对溶解性有机化合物和VFAs累积的影响,探讨利用剩余污泥生产VFAs的最佳条件．从剩余污泥中分离到2株产蛋白酶活力较高的耐碱细菌,并构建产蛋白酶混合菌系．在发酵初期接种混合菌系效果最显著,且可缩短发酵启动时间2 d．发酵初期接种混合菌系后,溶解性蛋白质和VFAs质量浓度在第8天均达到最高值,分别为未接种混合菌系样品中相应值的1．25和1．41倍,分别占溶解性化学需氧量（ SCOD）总量的29．87％和44．54％．乙酸和丙酸为剩余污泥水解酸化过程中VFAs的主要组分,分别占VFAs总量的50．69％和18．19％．     

石油污染物的微生物降解

从炼油厂污水池底泥中富集、驯化、分离、筛选,得到4种优势石油降解菌。采用摇床培养,研究了各优势 菌和混合菌对石油烃的降解性能。结果表明:4种菌和混合菌20d可将初始质量浓度为10000mg/L的石油烃 依次降解90.8%、88.9%、57.8%、49.8%、91.2%;培养液中石油烃的半衰期依次为5.5、6、15、19、5d。初 步鉴定4种菌分别属:节细菌(Arthrobactersp.)、芽胞杆菌(Bacillussp.)、不动杆菌(Acinetobactersp.)、不动 杆菌(Acinetobactersp.)。     

贫营养条件下膜生物反应器污泥减量化研究

主要针对贫营养条件下膜生物反应器（membrane bioreactor,MBR）污泥减量化进行研究,在封闭条件下对MBR污泥进行为期16 d的监测。实验期间主要针对污泥浓度及污泥活性进行了定期取样分析,采用修正的污染指数（modified fouling index,MFI）对污泥混合液可滤性进行评价。实验结果表明,长时间的内源呼吸过程将加速降低污泥活性及强化污泥混合液可滤性的恶化;短时间内源呼吸过程将改善污泥混合液可滤性,有利于MBR工艺实现污泥减量化。     

复合型生物絮凝剂产生菌筛选及絮凝机理研究

采用纤维素降解菌和絮凝菌组成复合型生物絮凝剂产生菌菌群,进行两段式发酵,利用纤维素为底物,生产复合型生物絮凝剂．将高效絮凝菌F2、F3、F5和F6进行双菌混合培养的正交试验,发现F2和F6组合絮凝活性最佳,且均优于单菌．确定该复合型生物絮凝剂HITM02的有效成分存在于发酵液中,主要是细菌的代谢产物．有效成分为蛋白质、多糖和多肽类物质,其中蛋白质的含量为5．4％,总糖含量为1．76％,还原糖未检出．这些有效成分与发酵过程中纤维素等的代谢残留物共同作用,具有优良的絮凝能力．絮凝机理包括蛋白质等两性电解质的电中和作用;蛋白质、多肽、多糖等高分子物质和纤维素等的代谢残留物共同具有的吸附架桥作用．     

粪便堆肥化优势菌株初步筛选

从有关环境中驯化、筛选高效脱臭、快速降解的粪便堆肥优势菌群,为粪便堆肥菌剂研究提供菌株.经在堆肥过程中采样分析,得到随堆肥时间延长,细菌逐渐减少,放线菌逐渐增多,霉菌和酵母菌在堆肥的末期显著减少的结论.在粪便模拟堆肥的不同阶段,共分离出156株菌种,从脱臭效果、生物活性(耗氧速率)、有机物降解率(CODcr去除率)等三方面筛选得到7株能快速脱臭、高效降解的优势菌种.     

大连不同种源活性污泥降解CN-的试验研究

以氰化钾为目标底物来驯化大连不同种源的活性污泥,使之适应并有效降解含氰废水,通过对比试验探究不同污泥来源及培养方式下活性污泥中微生物对含氰废水中氰化物的降解效果。活性污泥对于降解氰化物有着明显的促进作用,6h后氰化物的降解率为86.15%,同样条件下自然降解率仅为61.7%;经过驯化后的污泥能够更有效降解氰化物,降解率为88.23%,与未驯化的污泥相比降解率可提高27.78%。在活性污泥中起着主要降解功效的是好氧微生物,厌氧微生物处理6h后降解率为40%,而好氧微生物的降解率可高达98.23%。天然河道中提取的微生物同样有降解氰化物的作用。     

十二烷基苯磺酸钠降解菌筛选与其降解特性研究

通过富集、分离和纯化从长期受洗涤剂污染的环境中筛选出两株能以十二烷基苯磺酸钠为唯一碳源的菌株MB3和MB4,它们在SDBS浓度为100 mg/L时的降解率分别为70.80%和71.67%.通过实验分析确定它们分别为黄杆菌属(Flavobacterium sp.)、琼斯氏菌属(Jonesia sp.).对它们的降解特性研究发现,MB3和MB4菌株对SDBS的最高耐受浓度分别为900 mg/L、1300 mg/L.通过正交实验确定MB3的最佳降解条件为:酵母膏浓度为2.0g/L、接种量为6%、SDBS浓度为400 mg/L、培养时间为36h,降解率最高,达到70.35%.MB4的最佳降解条件为:酵母膏浓度为1.6g/L、接种量为4%、SDBS浓度为400mg/L、培养时间为36h,降解率最高,达到76.36%.将两种菌株按比例混合接种,发现混合菌株的降解率要比单一菌株的降解率高,且降解率最高可达85%.     

原位剩余污泥减量技术的研究进展

日益突出的污泥问题,使实现污泥减量化变得更加迫切．总结了近年来国内外在剩余污泥减量化方面的研究进展,介绍了溶胞-隐性生长、解偶联代谢、维持代谢和生物捕食等原位剩余污泥减量的理论与技术,分析了各种污泥减量技术的特点及其应用情况,并指出了目前剩余污泥减量技术存在的问题和需要进一步研究的工作．