低溶氧下生物流化床内亚硝化过程的选择特性研究

采用下向流内循环生物流化床反应器,在低浓度溶解氧条件下,探讨了亚硝化过程的稳定性,试验结果表明：在０．５～１．０ｍｇ／Ｌ溶解氧（ＤＯ）下,ＤＯ成为增殖的限制基质,可实现亚硝酸的积累,当进水ＮＨ４＾＋－Ｎ为３００ｍｇ／Ｌ时,出水ＮＨ４＾＋－Ｎ小于２０ｍｇ／Ｌ;在保证氨氮去除率大于９０％的前提下,使出水硝态氮中亚硝酸比例稳定在８０％以上,选择过程完成后亚硝酸菌成为生物膜中的优势菌群。     

好氧反硝化菌株的筛选培养及其反硝化性能研究

从水库底泥中分离出一株好氧反硝化菌HF3.经过生理生化鉴定和16SrDNA测序,鉴定出该菌株属于NC004129 Pseudomonas.在乙酸纳-硝酸钾培养基上进行菌株培养,控制溶解氧浓度为7～8 mg/L,实验研究了HF3菌株的反硝化脱氮效果和影响因素.结果表明,对于硝氮浓度为2.3 mg/L的原水,24 h后的脱氮率可以达到90%以上;在pH值为7.0～9.0、温度为15～30℃条件下,均可获得良好的脱氮效果,48 h的脱氮率可达65%～95%.碳氮比对HF3菌株的脱氮效果影响显著,自然条件下原水的脱氮率为70%左右,碳氮比越高脱氮效果越好.研究结果表明,复筛培养出的HF3好氧反硝化菌具有良好的脱氮效果.     

缺氧-好氧生物膜法脱氮系统中各类菌株分布的探讨

在淹没式生物膜法缺氧（Ａ段）－好氧（Ｏ段）系统对煤气废水进行脱氮处理工艺中，氨化菌、反硝化菌和硝化菌在氮的转化过程中最为重要，只有这几类细菌发挥正常功能，才能达到脱氮目的。本文在试验中测定了这几类菌的数量，初步确定了它们在填料上和水中的分布情况，并同时测定了一些相应的水质指标，以利对比分析。     

反硝化聚磷诱导过程中聚磷速率的变化特性分析

利用SBR系统按照厌氧-缺氧-好氧运行方式进行了不同条件下的反硝化聚磷试验，研究了不同电子受体种类及浓度对聚磷菌(PAOs)和反硝化聚磷菌(DNPAOs)行为的影响，试验结果很好的证实了PAOs中存在两类细菌：可利用NO3^-及DO作为电子受体的DNPAOs和仅可利用DO作为电子受体的non-DNPAOs，对厌氧-缺氧-好氧过程中，缺氧段和好氧段聚磷速率随时间的变化特点进行了分析和讨论。     

高效异养硝化-好氧反硝化菌株的分离鉴定与脱氮性能

利用BTB培养基从实验室驯化成熟的SBR反应器的活性污泥中筛选出一株高效异养硝化-好氧反硝化菌株WYLW-X06.通过对菌株WYLW-X06的形态观察、生理生化特征测定、Biolog鉴定,以及16S rDNA序列测定,认定菌株WYLW-X06是蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）.对菌株脱氮性能的研究结果表明：该菌株脱氮效果良好,氨氮去除率达到97.18%,总氮去除率96.63%,N2O气体总产量1.848 987 mg,N2O-N产量占总氮去除量的0.572%.     

一株戴尔福特菌的异养硝化与好氧反硝化性能研究

通过在好氧反硝化培养基中添加氨氮和在异养硝化培养基中添加硝基氮,研究了从实验室SBR反应器中新分离的一株戴尔福特菌的异养硝化作用与好氧反硝化作用的相互影响．研究表明：加入氨氮后,24h后的硝基氮去除率最大可提高1．47％,48h后菌体生长较为旺盛,氨氮去除率则均在90％以上;同时发现加入硝基氮后,菌体生长推迟,但氨氮去除率最大可提高4．16％．异养硝化与好氧反硝化作用之间是相互促进的．此株戴尔福特菌可在同一条件下自身实现同步硝化反硝化．具有一定的工程应用价值．     

好氧反硝化菌群的筛选及其培养条件的研究

从淮北焦化厂A2/O污水处理站二沉池的活性污泥中,采用焦化废水配制的牛肉膏蛋白胨固体培养基（DM100）分离纯化出7株反硝化细菌,并通过梯度添加焦化废水的平板驯化和液体驯化,在DO=2.5 mg/L的条件下复筛出4株具有抗逆性的优势好氧反硝化细菌,分别命名F4、F8、F9、F10.优势单菌株与组合菌群反硝化能力的对比试验表明,4株混合的好氧反硝化菌群生长快速稳定,在相同的试验条件下脱氮效率高于单菌株,48 h的NO3--N去除率为98.75%.4株混合菌群的最适生长条件为：35℃,pH=8.0,C/N比=5,接种量=25%（菌液浓度为（2~3）×107个/mL）.经过筛选和条件优化,优势菌群NO3--N去除率达到90%的降解时间由96 h降到18 h.     

好氧反硝化菌对高氨氮工业废水脱氮的研究

从华强化工水处理系统A/O工艺的好氧池中选取污泥,经接种、分离纯化、筛选出了1株在好氧条件下具有良好反硝化效果的菌株B3。按照控制变量法,采取摇瓶实验研究了C/N、DO和pH对好氧反硝化菌株的影响,发现B3菌进行好氧反硝化作用的最优C/N为15,DO为2.3mg/L,pH值为7.0。在好氧条件下能有效去除溶液中NO_3~--N,脱氮率可接近90%。在处理高氨氮废水的性能测试实验中,经过48h的培养,NH_4~+-N、TN、COD去除率分别达到96.9%、78.0%和70.5%,证明B3菌拥有良好的异养硝化和好氧反硝化性能,在处理高氨氮废水和生活污水方面具有广阔的应用前景。当溶液中NH_4~+-N浓度高达700mg/L时,对B3菌脱氮能力的抑制作用明显。     

芽孢杆菌活性污泥的好氧反硝化特性

为验证芽孢杆菌在活性污泥混合菌体系中的好氧反硝化效果,以添加芽孢杆菌纯菌的活性污泥(以下称芽孢杆菌活性污泥)为研究主体,经过培养驯化,发现在好氧条件下有较高的脱氮率.研究该污泥在不同氮源(硝酸钠和亚硝酸钠)、溶解氧质量浓度在0.6~2.5 mg/L条件下的好氧反硝化特性,并进行反应动力学分析.实验表明,芽孢杆菌活性污泥具有好氧反硝化特性,在好氧条件下只能还原亚硝态氮而不能还原硝态氮,好氧反硝化效果随着溶解氧质量浓度的升高而降低.在缺氧段芽孢杆菌活性污泥反硝化速率为12.45 mg/(g·h)(以亚硝态计),在好氧段最大好氧反硝化速率可达缺氧段的50%,并且随着溶解氧质量浓度的升高而降低.     

异养硝化-好氧反硝化复合菌剂的固定化与脱氮性能研究

以活性炭、海藻酸钠、聚乙烯醇为包埋载体,氯化钙、硼酸为交联剂,通过Box-behnken响应面法优化固定化方案,制备由异养硝化-好氧反硝化菌Pseudomonas indoloxydans LJ9、Pseudomonas mendocina YG8、Paracoccus versutus LJ2组成的复合菌剂,验证固定化复合菌剂的脱氮效果。结果表明:包埋载体最佳组合为聚乙烯醇10%,海藻酸钠3%,活性炭1%;交联剂最佳配比为硼酸3%,氯化钙1%,交联剂总体积为100 m L;固定化异养硝化菌剂96 h时NH4+-N去除率、总氮(TN)去除率分别为97.84%,93.12%;固定化好氧反硝化菌剂在72 h NO3--N去除率、TN去除率分别为100%,85.67%。     

基于宏基因组学研究污水生物处理系统微生物暗物质

活性污泥和微生物生物膜是污水生物处理系统的主要菌群存在形式,利用微生物的不同代谢途径可实现水中污染物的转化和降解.微生物群落结构直接影响污染物生物转化速度和末端产物的类型,而全面了解微生物群落结构和功能可为污水生物处理的定向调控提供微生物学依据.由于绝大多数微生物未获得纯培养,因此,揭示生物处理系统中的微生物暗物质成为重要的挑战.核酸测序技术和生物信息学的快速发展推动了环境微生物学和微生物生态研究.近年来,基于高通量核酸测序的宏组学技术为研究未培养微生物和未知基因资源提供了重要工具.宏基因组学和宏转录组学技术可以研究特定环境下未培养微生物的生理功能和代谢,揭示生态条件变化下微生物的环境适应和代谢调控机制.目前,基于宏组学研究微生物暗物质,已经获得了一些突破传统认识的物质循环新机理.本文回顾了核酸测序技术的发展,综述了近年宏基因组学和宏转录组学在污水生物脱氮、强化生物除磷及微生物电化学技术微生物学研究的进展,对多组学在污水处理微生物学研究的前景和面临的主要挑战进行分析.     

单步硝化作用与全程氨氧化微生物研究进展

全程氨氧化过程（complete ammonia oxidation,comammox）,即在单一微生物comammox菌作用下,直接将氨氧化为硝酸盐的过程.全程氨氧化过程的发现打破了硝化过程分为2个步骤的固有看法,表明硝化过程可由单一微生物催化完成.Comammox菌对微生物氮素代谢、地球氮素循环和污水脱氮处理等研究领域均产生了重要影响.概述comammox菌的发现过程,总结归纳comammox菌的生理生态特征及环境分布特点,重点分析污水生物处理系统中comammox微生物存在的可能性及对氮素迁移转化的潜在影响.Comammox菌在低氧和低氨氮环境中具有竞争优势,对于短程硝化和厌氧氨氧化脱氮工艺的稳定性可能存在显著影响.最后针对污水生物处理系统中comammox菌的研究方向进行了展望.

     

短程硝化反硝化生物脱氮技术

为防止湖泊和其他受纳水体富营养化的发生,各城市污水处理厂均应用新的运行方法和控制策略进行脱氮除磷.随着新的微生物处理技术的介入,污水处理设施的功效得到显著提高.短程硝化反硝化技术应用于处理高氨氮质量浓度和低C/N比污水时,在经济上和技术上均具有较高的可行性.成功实现短程硝化反硝化技术的关键是将硝化反应控制并维持在亚硝酸盐阶段,不进行亚硝酸盐至硝酸盐的转化.从不同角度对成功实现、维持和应用短程硝化反硝化技术的方法进行探讨,主要包括控制DO质量浓度、调节污泥龄、反应温度、系统pH、底物负荷、工艺运行方式、抑制剂等.     

好气滤池3种挂膜方法的实验研究

采用合适的挂膜方法能够加速好气滤池的启动,并能使其稳定运行。通过试验对3种挂膜方法进行了比较,对各种挂膜方法下滤料上的生物量和生物活性及滤柱对有机物和氨氮等指标的去除情况进行了测定和分析。结果表明,逐渐增加进水流量的挂膜方法可以加快好气滤池的启动,8 d后溶解性COD的去除率稳定在36％左右,启动时间明显少于直接采用设计流量进水的挂膜方法;利用二级处理的回流污泥进行接种对好气滤池的启动没有加速作用,相反,还会延迟启动时间。     

下向流内循环生物流化床的生物硝化特性试验研究

采用下向流内循环生物流化床反应器对其硝化特性进行了试验研究,结果表明该系统的容积负荷高达２ｋｇＮＨ＾＋４－Ｎ／ｍ＾３．ｄ,对ＮＨ＾＋４－Ｎ去除率在９０９％以上。抗冲击能力强及出水稳定,流化内流体循环速度和供气量对处理效果有一定影响,最大循环速度和膨胀率为０．６ｃｍ／ｓ和１００％。     

好气滤池3种挂膜方法的实验研究

采用合适的挂膜方法能够加速好气滤池的启动，并能使其稳定运行。通过试验对3种挂膜方法进行了比较，对各种挂膜方法下滤料上的生物量和生物活性及滤柱对有机物和氨氮等指标的去除情况进行了测定和分析。结果表明，逐渐增加进水流量的挂膜方法可以加快好气滤池的启动，8d后溶解性COD的去除率稳定在36％左右，启动时间明显少于直接采用设计流量进水的挂膜方法；利用二级处理的回流污泥进行接种对好气滤池的启动没有加速作用，相反，还会延迟启动时间。     

焦化废水亚硝化过程的动力学研究

在用亚硝化-厌氧氨氧化组合工艺处理焦化废水时,亚硝化的动力学研究对好氧反应器构筑物的设计及运行具有重大指导意义.根据亚硝化菌与硝化菌世代周期的不同,利用劳伦斯-麦卡蒂模型研究焦化废水亚硝化的动力学参数,求得vm ax=2.03 mgNH4 -N.mgVSS-1.d-1,Ks=22.07 mgNH4 -N.L-1,Y=0.257 4 mgVSS.mgNH4 -N-1,Kd=0.086 4 d-1.利用所得的动力学模型分析曝气池内生物量浓度与污泥龄的关系,根据多组试验数据得到二者之间的相关关系式.     

生物除磷技术新工艺及其微生物学原理

为解决在除磷与脱氮的联合工艺中,由于两过程所涉及的微生物在性质及最佳代谢条件上有较大差别,在同一处理流程中很难达到协调而稳定的运行的问题,在传统生物除磷工艺原理基础上,就新近发现的反硝化除磷技术新工艺及其微生物学原理、特点进行了重点介绍．反硝化除磷过程COD需求量最小,能量消耗最小,污泥产生量最小,高效能、低能耗,二次污染少。     

MBBR生物预处理工艺硝化过程动态模型的建立

采用MBBR工艺对微污染黄埔江原水硝化过程动力学和反应器动力学进行了研究.采用考虑最小基质质量浓度的M ichaelis-Menten方程,氨氮去除速率方程为N=1 879(S-0.08)/(S 1.52),各动力学参数分别为:最大氨氮去除速率Nmax为1 879 mg/(m2.d);半速率常数Ks为1.6 mg/L;最小基质氨氮质量浓度为0.08 mg/L;最大细胞比增长速率μmax为1.05 d-1.试验表明,MBBR反应器为典型的完全混合反应器,结合硝化反应动力学,建立了完全混合式原水生物预处理硝化反应器动态模拟模型.通过模型计算与实际中试运行效果比较可以得出:在低进水氨氮质量浓度条件下,模型计算值与实验数据略有差别;在中高进水氨氮质量浓度条件下,模型计算值与实验结果较为一致.模型较好地反应了工艺硝化的过程,可方便地应用于工艺的控制和管理.