生物沥滤去除城市污泥中重金属的温度控制研究

以桂林城市污泥作为处理介质、单质硫为能量底物、土著硫杆菌为主要的沥滤微生物,对10～40℃下生物沥滤的酸化效果、沥滤微生物活性和去除重金属的效果进行了研究.结果表明,在单质硫的投配量为3 g/L、曝气强度为1.0 L/min的条件下,当温度为10～30℃时,升高温度能明显提高污泥酸化速度和微生物活性.为缩短生物沥滤时间和提高酸化效果,沥滤体系的最佳运行温度范围为20～30℃,其中温度为28.9℃时沥滤微生物的活性最强,此时硫酸根的产率为461.66 mg/(L·d).从达标处理和低能耗运行的工程角度考虑,生物沥滤温度可控制在20℃.5 d后对Cu、Zn、Cd的去除率分别为47.45%、77.07%和80.57%,残余重金属含量均符合污泥农用的相关标准.     

耐酸性酵母菌筛选及强化污泥生物沥浸预处理研究

针对水溶性有机物对硫杆菌的毒害作用导致生物沥浸效率降低的问题,开展了耐酸性酵母菌生理生化特性研究,并验证了其强化污泥生物沥浸预处理的可行性。结果表明,菌株BJ-1属于红酵母菌属,其适宜的温度和pH范围分别为28～30℃和3.0～7.0,说明酵母菌BJ-1为中温耐酸性菌。当酵母菌BJ-1初始接入浓度为1×10⁶个/mL时,能够较好地加速生物沥浸进程,并使沥浸污泥的脱水性能提升5～6倍,经过其处理后污泥的沉降率提高3.1倍,毛细吸水时间缩短51%,污泥比阻降至1.0×10¹²m/kg以下。脱水效果最佳时间是沥浸2 d。     

SBR工艺去除城市污泥中重金属的研究

以桂林市某城市污水处理厂二沉池的生污泥为培养介质、以硫酸亚铁为底物,利用简化的SBR工艺对城市污泥中以氧化亚铁硫杆菌为主的沥滤微生物进行驯化培养,研究了沥滤微生物对城市污泥中重金属的去除效果。结果表明，在底物投配比为10g/L、污泥接种量为30%、室温为25℃的条件下连续曝气运行2 d,对Cu和Zn的去除率达78.3%和77.7%，对Cd的去除率接近99%，沥滤处理后污泥中的残余重金属含量符合污泥农用的国家标准。     

生物沥浸细菌的培养及其对污泥脱水性能的影响

以高碑店污水处理厂的浓缩污泥作为生物沥浸对象进行脱水预处理,研究了生物沥浸细菌的培养及其对污泥脱水性能的影响。将回流污泥上清液分别接种到SM液体培养基和9K液体培养基,通过分离培养、富集获得以氧化硫硫杆菌和氧化亚铁硫杆菌为主的生物酸化细菌,不断转接使培养基pH值降到2以下所需时间由最初的8~10 d缩短到3~4 d,然后共同接种到浓缩污泥中,经强化培养获得生物沥浸的接种物。不同营养物质投加量的沥浸试验发现,当其他条件保持一致时,S投加量为2 g/L的试验组降低体系pH值、提高体系ORP的能力要强于投加量为1 g/L的试验组;在S投加量一定的情况下,Fe SO4·7H2O投加量2 g/L时生物沥浸效果较好。生物沥浸后污泥的脱水性能得到显著改善,经板框脱水可使泥饼含水率降到65%以下。     

硫杆菌淋滤对剩余污泥中重金属及养分的影响

采用序批式试验研究了利用不同基质的硫杆菌(氧化硫硫杆菌和氧化亚铁硫杆菌)以不同体积浓度淋滤剩余污泥时对其中重金属的浸出及养分流失的影响。结果表明,两种硫杆菌对四种重金属浸出率的大小次序均为ZnCuCrPb,且浸出率随菌液体积的增加而增大,同时,两种硫杆菌淋滤均引起污泥中TOC、TN和TP的流失。然而,氧化硫硫杆菌淋滤对污泥中四种重金属的浸出效果优于氧化亚铁硫杆菌,且10%和15%的菌液对同一金属的浸出率相差小于4%。因此,从技术及经济角度考虑,10%的氧化硫硫杆菌淋滤对金属的浸出最佳。另一方面,等体积的氧化硫硫杆菌淋滤对污泥中TOC、TN和TP造成的损失小于氧化亚铁硫杆菌,15%的氧化亚铁硫杆菌淋滤甚至造成污泥中TP的66.4%流失,故从养分角度考虑,采用硫杆菌淋滤后的剩余污泥不再适宜土地利用。     

高效脱硫脱氨氮菌株的分离、鉴定及特性研究

从具有脱臭功能的曝气生物滤池中分离出一株能同时脱硫和氨氮的菌株TS-1.根据形态学、生理生化特征及16S rDNA基因序列分析结果,初步鉴定该菌株为巨大芽孢杆菌(Bacil-lus megaterium).对菌株TS-1的生长性能和脱硫、脱氨氮性能进行了测试,结果表明,在(30±2)℃、转速为150 r/min的条件下,该菌株的最佳生长pH值为7.0,对数生长期为12～32 h;当S~(2-)和NH_4~+-N分别为80、88 mg/L时,对硫化物和氨氮的去除率分别可达91.8%、96.6%,且去除率随底物初始浓度的增加而逐渐降低.     

裙带菜孢子体溃烂病原鉴定及病因分析

为探究大连市龙王塘和铁山增养殖海域养殖裙带菜Undaria pinnatifida孢子体出现溃烂的原因,利用细菌分离及分子生物学方法,从海域养殖裙带菜溃烂的孢子体中分离纯化得到2株优势菌株(编号分别为LH43和LQ2),通过人工感染试验证实,分离菌株能够使裙带菜孢子体出现溃烂并分解藻体,且与自然发病相似,LH43较LQ2菌株致病性明显。结果表明:通过对两菌株16S rDNA基因序列扩增、测序及比对发现,LH43菌株与北极假交替单胞菌属Pseudoalteromonas arctica细菌的一致性为99%,LQ2菌株与嗜冷杆菌属Psychrobacter aquimaris细菌的一致性为100%;系统发育分析显示,LH43菌株与北极假交替单胞菌聚为一支,LQ2菌株与嗜冷杆菌聚为一支;利用生化试验对两菌株的理化指标进行检测,经比对分别与北极假交替单胞菌和嗜冷杆菌吻合;菌株生长及产酶特性分析显示,LH43和LQ2菌株最适生长温度为5～10℃,两菌株代谢产生的胞外产物褐藻酸裂解酶均在15℃时酶活力最高;药敏试验显示,LH43菌株对庆大霉素、卡那霉素、氟罗沙星及链霉素高度敏感,LQ2菌株对庆大霉素、卡那霉素、青霉素、阿奇霉素高度敏感。研究表明,裙带菜溃烂病的发生是北极假交替单胞菌和嗜冷杆菌在不良环境与菌株产生的褐藻酸裂解酶共同导致。     

一株短小芽孢杆菌的16S rDNA基因序列分析

从黄颡鱼中分离得到一株优势菌BP-1,经过形态观察、生理生化试验和16S rDNA基因序列分析,表明该菌为发酵型,能运动,革兰氏阳性杆菌.获得的16S rDNA基因序列长度为1478 bp,Gen Bank数据库中登录号为KP299290.该序列与GenBank数据库中多条短小芽孢杆菌16S rDNA基因序列相似性高达99%,系统进化树上与短小芽孢杆菌亲缘关系最近,从而判定菌株BP-1为短小芽孢杆菌.这为短小芽孢杆菌的鉴定和分类提供科学依据.     

斑点叉尾鮰套肠症的病原鉴定及其药敏特性

从患败血症并出现肠套叠的斑点叉尾鮰Ictalurus punctatus肝脏、肾脏及脑组织中分离到一株细菌(TE090214),经人工感染试验证实,该菌为斑点叉尾鮰病鱼的病原且具有高度致死性。对分离菌进行了形态特征、理化特性等较系统的表观分类学特征鉴定。结果表明:该菌经革兰氏染色为阴性,形状为两端钝圆的短杆菌,无荚膜及芽孢,氧化酶阳性,鸟氨酸脱羧酶阴性;能发酵葡萄糖产气,能利用甘露醇、蔗糖、阿拉伯糖和水杨苷产酸,能水解七叶苷等。对该菌的16S rDNA进行PCR扩增、克隆测序,得到1条长度为1 537 bp的核苷酸序列(GenBank登录号GQ184148);在以该菌16S rDNA序列和GenBank数据库内同源性较高的细菌16S rDNA序列构建的系统发育树中,菌株TE090214与嗜水气单胞菌Aeromonas hydrophi-la聚在一簇,结合形态及生理生化特点,可将该菌株鉴定为嗜水气单胞菌。药敏试验结果显示:在供试的15种抗菌药物中,菌株TE090214对头孢哌酮、卡那霉素、氧氟沙星、恩诺沙星、诺氟沙星敏感,对链霉素、阿米卡星、复方新诺明中度敏感,对氨苄青霉素等7种药物存在不同程度的耐药性。     

一株抗肿瘤活性的红树林细菌的筛选及鉴定

从深圳红树林土壤中分离出一株嗜盐细菌S17,对其进行生理生化特性研究并进行潜在的抗菌和抗肿瘤活性评价,采用16S rDNA序列分析及系统发育分析方法对其进行分子鉴定。研究结果表明:菌株S17为中度嗜盐细菌,与短小芽孢杆菌属Bacillus pumilus ATCC 7061具有99%同源性。S17的粗提物对多种细菌和肿瘤细胞的生长都具有较强的抑制作用,可以进行进一步的开发和利用。     

苯酚降解菌CN-6的分离及其生长特性

从台湾某纺织厂污泥中分离得到一株能够将苯酚作为唯一碳源和能源生长的细菌。根据其形态和生理生化反应结合16S rDNA测定分析,该菌被鉴定为假单胞杆菌(Pseudomonas sp.)。降解特性研究表明,该菌降解苯酚的最适pH和温度分别为8.5和30℃,在此条件下,浓度高达500mg/L的苯酚能被该菌在17 h内将完全降解。在动力学研究中,由于高浓度苯酚对CN-6菌株的降解过程存在底物抑制现象,故采用Haldane非竞争性底物抑制模型,计算确定了模型参数μmax、KS和KI分别为0.452 h-12、8.617 mg/L7、82.4 mg/L,该动力学方程对实验数据能很好拟合。     

生物沥滤法对剩余污泥中重金属及养分含量的影响

以城市剩余污泥为材料,通过对硫酸亚铁(FS)、硫酸亚铁铵(FAS)、单质硫(S0)三种底物的单一和复合投加生物沥滤试验,研究不同类型底物对污泥中重金属及养分含量的影响。结果表明,底物为FAS+S0时污泥中重金属溶出效果最佳,此时对污泥中Cu、Zn、Cr和Ni的去除率分别可达86.7%、88.2%、76.2%和65.0%。沥滤结束时,FAS为底物的污泥中TN、TP含量最高,其次为FS,S0为底物时污泥中TN、TP含量最低,FS+S0和FAS+S0为底物时污泥中TN、TP的含量较单独投加S0时有所提高但不明显,说明S0是导致污泥中TN、TP流失的主要因素。     

生物沥浸+厢式隔膜板框压滤机用于城镇污泥脱水

桐乡城市污水处理厂为提高污泥脱水率,采用了生物沥浸与厢式隔膜板框压滤系统,其中生物沥浸利用嗜酸性硫杆菌的生物氧化及生物酸化作用来改变污泥的性状以达到进入板框压滤的条件。主要介绍了工艺流程、设计参数及运行情况。采用生物沥浸后,污泥脱水无需再添加其他絮凝药剂,可确保泥饼含水率60%,节省了运行成本。     

低温好氧反硝化菌的分离鉴定及脱氮特性研究

从水库底泥样品中,以硝酸盐为唯一氮源驯化、分离并筛选出1株能在低温及好氧条件下进行高效反硝化的菌株DW4,经过生理生化和16S rDNA序列分析,并基于16S rDNA序列结果,构建了该菌株的系统发育树,最终确定菌株DW4为不动杆菌(Acinetobacter sp.)。考察了温度、初始pH、C/N及接种量对菌株DW4硝酸盐还原活性的影响,以及该菌株的异养硝化性能。结果表明,在pH值为6～9,温度为15～30℃,C/N不小于3,接种量为15%时,菌株DW4培养72 h后的硝氮去除率可达到90%以上。此外,该菌株具有同时硝化-反硝化作用,在培养过程中氨氮去除率可达到65%左右。实验结果表明,菌株DW4在寒冷地区低温季节微污染水体原位生物脱氮领域中具有很大的应用潜力。     

一株沿海滩涂细菌的降油及生长特性研究

采用以原油为唯一碳源的基础培养基,从原油污染的沿海滩涂土壤中分离筛选具有降油性能的细菌;采用柴油培养基测定分离菌株对柴油的原始降解率;通过在柴油培养基中添加不同浓度的葡萄糖(0、1、2、4、8、16 g/L),及不同浓度的酵母膏、蛋白胨、尿素、硫酸铵(以氮计,浓度为0.5、1、2 g/L)和磷酸二氢钠(0、4、8、12 g/L)后,测定分离菌株的降油性能;鉴定分离菌株并研究其生长特性。结果表明:共分离到5株能以原油为唯一碳源生长的细菌,其中1株原始降油率最高(19.0%),编号为Y-3;在添加1 g/L以上葡萄糖时,Y-3菌株降油率升高,添加4 g/L葡萄糖时达最高(79.9%);酵母膏和蛋白胨可提高Y-3菌株的降油率,尿素、硫酸铵和磷酸盐对降油率影响不明显;根据形态学、生理生化鉴定以及16S rDNA序列分析,确定Y-3菌株为恶臭假单胞菌Pseudomonas putida,Y-3菌株的最适生长温度为30℃,最适生长pH为8,适宜生长NaCl浓度为0～30 g/L。     

聚磷菌PAO1-1的筛选及除磷特性

从运行稳定的以生活污水为碳源的生物除磷污泥中筛选出一株聚磷菌PAO1-1,该菌株对普通活性污泥系统具有很好的强化作用,驯化10 d后可使除磷率由投菌前的44%提高到90%以上。对该菌株的形态、生理生化特征及16S rDNA序列进行分析后,鉴定该菌株为产碱杆菌属。该菌株对磷的平均吸收速率为13.8 mg/(g.h),处于“磷酸盐饥饿期”时对磷的吸收速率为19.2 mg/(g.h),比“非饥饿期”提高了39.1%。处于对数期的PAO1-1在厌氧条件下的无磷培养基中的释磷速率为11.8 mg/(g.h),稳定期释磷速率为7.0 mg/(g.h),释磷速率下降了40.7%。     

DO对硫杆菌污泥调理系统脱水效能的影响

针对现有污泥调理技术对污泥脱水性能改善效能低,难以达到现行污泥处置标准对含水率要求的问题,提出了剩余污泥氧化硫硫杆菌生物调理技术,考察了DO对剩余污泥硫杆菌生物调理系统深度脱水效能的影响.在DO为6 mg/L条件下,氧化硫硫杆菌生物调理系统调理污泥脱水后的含水率由75.5％降至63.6％;EPS中蛋白质、腐殖质、多糖分别减少为3.67、3.15、16.17mg/gVSS,污泥结合水含量从2.63 g/gDS降低至1.48 g/gDS;污泥Zeta电位从-14.9 mV降低至0.27 mV,污泥絮体颗粒平均粒径由20.19 μm增大到34.51 μm,硫杆菌生物调理系统对污泥脱水性能改善显著.     

BAF反应器中好氧反硝化菌的分子鉴定及分析

从处理高浓度蛋白质废水的BAF反应器中经富集分离出一株能以KNO3为唯一氮源生长的好氧反硝化菌N1。为进一步研究其分子生物学特性,采用传统的生理生化特征鉴定法及16S rDNA序列分析法对该菌株进行研究,并与已知种和相关种的菌株进行比较,得到系统发育树状图。结果表明,菌株N1的16S rDNA的核苷酸序列与蒙氏假单胞菌(Pseudomonas monteilii strain CIP 104883)的同源性为99.2%,在细菌系统发育分类学上属于假单胞菌属,蒙氏假单胞菌。好氧反硝化菌株N1的序列已向GenBank提交并得到登录号为HQ840771。关于蒙氏假单胞菌的反硝化研究在国内尚未见报道,此研究对于利用微生物技术治理环境中的氮污染具有较高的研究和应用价值。     

初始pH值对生物沥浸污泥同步脱水和灭菌的影响

以城市污泥脱水和病原微生物灭活为目标,以S~0和FeS_2为能量底物,利用嗜酸性硫杆菌复合菌群对初始p H值在3.0~10.0范围内的城市污泥进行生物沥浸处理。结果表明,当达到最佳沥浸时刻时,污泥比阻由(2.7~2.8)×10~(12)m/kg降至(2.1~3.9)×10~(11)m/kg;沉降率由68%~75%提高至79%~86%;对SS的去除率达到7.2%~38.3%。当初始p H值为5.0、生物沥浸48 h时,污泥脱水和沉降性能均达到最佳状态:比阻由2.8×10~(12)m/kg降为2.1×10~(11)m/kg,沉降率由69%升至83%,SS去除率为16.1%。在不同初始pH值下对病原微生物的灭活率均在99%以上,初始p H值对灭菌无影响。     

城市污水厂剩余污泥厌氧发酵产酸的中试研究

利用城市污水厂剩余污泥进行厌氧发酵产酸中试研究,在不添加任何药剂、SRT=15 d的条件下,考察温度在22~40℃之间变化时对发酵产酸以及氮、磷释放的影响,同时分析了污泥浓度空间分布与污泥水解之间的关系。结果表明:随着温度的降低,产酸量逐渐降低,但在22~28℃时产酸量基本稳定在90 mg/L;中试装置1~9 m高度处的污泥浓度与污泥水解程度呈线性相关,总体呈现先降后升的趋势,在7 m高度处污泥浓度降到最低值即1.39%,相应的SCOD、碳水化合物、TOC浓度也降到最低,分别为345.62、66.84、36.67 mg/L;随着温度的升高,发酵液中的氨氮含量逐渐增多,在38℃时达到最大值即147.13 mg/L,而磷酸盐含量的变化幅度则相对较小。