厌氧高效产氢细菌的筛选及其耐酸性研究

采用厌氧Hungate技术 ,从生物制氢反应器厌氧活性污泥中分离到 18株发酵产氢细菌 ,并从中优选出 1株高效产氢细菌B4 9。通过间歇试验 ,B4 9获得最大比产氢速率QH2 为 2 5 .0mmol/g·h ,单位体积产氢量YH2 为 1813.8mL/L ,氢气含量为 6 4 .15 %。B4 9菌株为乙醇型发酵产氢细菌 ,具有良好的耐酸性 ,在 pH3.3仍能生长。发酵产氢和细菌生长的最适 pH值约为 3.9～ 4 .2。     

废蜜的化学组成与生物制氢

利用甜菜制糖废蜜、废水作为底物进行连续流生物制氢，既可回收废物又能生产能源。着重阐述了甜菜废蜜中的主要成分及其在生物制氢反应中对微生物的作用。     

废蜜制取乳酸新菌种

回顾了利用糖蜜等有机化合物进行乳酸生产的技术和菌种研究进展。发酵工业上应用最多的生产乳酸的原料是葡萄糖、蔗糖、淀粉等糖类物质，虽然用纯糖物质发酵得到的乳酸产率高，提取也相对容易，但用高价的糖生产低价格的乳酸在经济上是不合算的，且还浪费了资源。利用含丰富碳水化合物的有机废弃物发酵生产乳酸，不但可以解决废弃物的资源化问题，还能降低乳酸的生产成本，具有广阔的开发前景，甜菜废蜜就是一种可以利用的底物。     

丁酸型发酵产氢的运行稳定性

着重对发酵法生物制氢反应系统的丁酸型发酵的运行稳定性进行了研究分析。结果表明,在有机负荷大于21kgCOD/m3·d的条件下,丁酸型发酵具有不稳定性,在负荷冲击下容易转变为丙酸含量较高的发酵类型,从而导致系统产氢能力的下降。分析认为,NADH/NAD+的平衡调节能力是影响系统运行稳定性的一个关键因素。在高负荷条件下,由于丁酸型发酵的产丁酸过程不能氧化过剩的NADH+H+,导致产乙酸过程生成的剩余NADH+H+在系统内大量积累,使反应系统难以达到氧化还原的平衡状态,最终影响了系统的稳定运行。     

木质填料床A/O系统处理低C/N比养猪废水的效能与脱氮机制

针对干清粪式养猪废水 浓度高和低C/N比的特点构建了四格室木质填料床A/O处理系统,通过调控运行探讨其除氮效能和机制。结果表明,在HRT 18.7 h、32℃、硝化液回流比200%、好氧区DO 1.5 mg·L^-1等条件下,即便进水 高达307.7 mg·L^-1,COD/TN平均为0.47,系统对COD、 和TN的去除率仍能维持在66.5%、93.6%和89.0%左右,TN去除负荷达到0.22 kg·m^-3·d^-1以上。系统对COD和TN的去除表现出一定的空间分区特征,其中前三厌氧格室是去除COD主要功能区,末端好氧格室是脱氮功能区。系统的脱氮机制以短程硝化反硝化为主,枯木填料的腐解为反硝化提供了必要的碳源。     

ABR大豆蛋白废水处理系统的产氢性能分析

以大豆蛋白生产废水为原料,对厌氧折流板反应器进行了连续流有机废水发酵产氢实验.反应器在污泥接种量为18.03 MLVSS/L,进水COD浓度为2 000 mg/L,水力停留时间为16 h及(35±1)℃等条件下启动运行,25 d后达到稳定运行状态.反应器稳定运行时,厌氧活性污泥产酸发酵系统呈现典型的乙醇型发酵特性,总产氢量为51.05 L/d左右,其中第一、第二、第三和第四格室的平均产氢量分别为12.25 L/d、15.8 L/d、13 L/d和10L/d.厌氧活性污泥乙醇型发酵的形成,主要受pH值这一环境因子的制约.     

用CODEHOP设计简并引物克隆B49乙酸激酶基因片段

利用CODEHOP设计细菌乙酸激酶的简并引物,选用1对引物ACK-J1以高效产氢菌B49基因组DNA进行PCR,得到655bp PCR产物,产物经pMD18-T载体克隆转化至DH5α大肠杆菌中,发现此DNA产物与其他乙酸激酶基因有高度的相似性.所克隆的序列为B49的乙酸激酶基因片段.用CODEHOP程序化设计的简并引物可信性强,阳性率高.该基因的成功克隆将为高效产氢菌B49代谢工程研究和降低其反应器酸化研究提供科学依据.     

混合传质限速步骤及评价指标混合因子

为提高水处理混合工艺的效能,须对混合传质进行有效控制及效果评价.通过动力学和数学分析,研究湍流条件下的物质扩散规律,提出亚微观扩散是传质的限速步骤,增加混凝剂投加均匀度可有效缩短混合时间(t),以n表示投药点数时,缩减系数为π2/(π+n)2;基于传统评价方法中存在的混合效率与能耗脱节的不足,提出并定义"混合因子(IH)"这一新参数,以度量单位能耗对混合剂扩散均匀程度的贡献度.作为一项反映混合效率与能耗的综合指标,IH可对不同混合装置的效能进行更为合理的评价与比较.     

气相色谱法分析厌氧反应器中的挥发性脂肪酸(VFA)

挥发性脂肪酸（ＶＦＡ）是厌氧反应器运行中重要的控制指标。研究了用程序升温及恒温分析厌氧反应器中ＶＦＡ的两处最佳色谱条件,程序升温较恒温条件下样品分离效果好,标准误差及变异系数小,样品回收率高,缺点是测一个样需３０ｍｉｎ,耗时;恒温法的优点在于样品测定简便快速,测一个样只需８～１０ｍｉｎ。同时比较了样品预处理加酸与不加酸的效果。证明样品酸化（ｐＨ小于２）是用气相色谱法直接分析ＶＦＡ的必需预处理。     

生态因子对产酸脱硫反应器中硫酸盐去除率的影响

为探讨生态因子对产酸脱硫反应器中硫酸盐去除率的影响,采用产酸脱硫反应器作为硫酸盐还原单元,以食用红糖为碳源,硫酸钠为硫酸盐,通过一系列动态实验,研究了产酸相中生态因子pH、氧化还原电位(ORP)、碱度(ALK)以及COD/SO42-(C/S)对SO42-去除率的影响.在中温(34±1℃)条件下运行时,碱度为500~1 000 mg/L,pH值为6.0~7.0,氧化还原电位为-250~-410 mV,产酸脱硫反应器对硫酸盐的去除率最大.当进水C/S比小于2.0时,SO42-去除率小于81%;当进水C/S比为2.5~2.0时,SO42-去除率为90%~81%;当进水C/S比为大于2.5时,SO42-去除率为90%以上.随着C/S比的降低,SO42-的去除效果将有所降低.