超声联合生物酶强化剩余污泥厌氧产酸性能研究

采用超声和生物酶联用技术处理剩余污泥以促进污泥厌氧发酵产酸,实现污泥资源化。首先,以天津市某污水处理厂二沉池剩余污泥为处理对象,采用单因素实验考察了超声预处理过程中处理时间、超声频率、超声振幅对剩余污泥溶出SCOD的影响,结果表明,超声预处理剩余污泥的最佳处理条件为处理时间5 min、超声频率20 kHz、振幅80%,此条件下,污泥溶出SCOD为407.5 mg/L。之后向经超声处理后的剩余污泥中分别投加污泥质量5%的α-淀粉酶、纤维素酶、溶菌酶和复合酶进行厌氧发酵,以探究生物酶对剩余污泥厌氧消化的影响,结果表明,在温度35℃下,复合酶对于污泥厌氧发酵产酸效果最好,污泥溶出SCOD在第2天增加2 384.9mg/L,在第4天产酸量达到最大值1 465.8 mg/L,其中乙酸量为1 058.6 mg/L,丙酸量为136.0 mg/L。溶菌酶效果优于其他单酶,SCOD第2天增幅达1 840 mg/L,在第4天产酸量达1 240.4 mg/L,其中乙酸量为406.4 mg/L,丙酸量为524.3 mg/L。     

反硝化厌氧甲烷氧化微生物的生态分布研究进展

反硝化厌氧甲烷氧化（DAMO）过程是以甲烷为唯一电子供体、硝酸盐或亚硝酸盐为电子受体的生物化学过程,这一过程在碳氮元素生物地球化学循环和控制全球温室效应方面都起着非常重要的作用。综述了DAMO微生物在典型生态系统（如淡水湖泊、湿地、河流）和非典型生态系统（如海洋、盐湖）中的分布特征、群落结构、物种丰度及影响因素,探究了不同区域环境中DAMO微生物的多样性差异,对比讨论了DAMO微生物环境调研采用的主要检测方法。DAMO微生物在绝大部分生态环境中均有分布,且DAMO微生物在不同生境间的群落结构和物种丰度均存在一定差异,其中盐水环境与淡水环境中的DAMO微生物差异较大。水体中的总碳、TP/TN、氨氮含量也是影响DAMO微生物菌群分布的重要因素。然而,目前针对DAMO古菌的环境调研非常缺乏,还需要开展更多的研究工作。此外,更特异/有效的引物设计以及其他检测技术的发展将有利于进一步认识和理解环境中DAMO微生物的多样性及生态功能。     

基于UASB/MBR的废水厌氧处理工艺优化

针对传统苯二甲酸废水处理工艺存在甲烷产率低、颗粒污泥流失严重、化学需氧量(COD)去除率低的问题,构建了新型UASB-MBR组合式反应器,并综合考察了组合式反应器运行稳定性、甲烷转化效率和污泥特性的变化。实验结果表明,废水pH值和总碱度始终维持在厌氧微生物适宜生存的范围,出水氧化还原电位(ORP)值始终维持在理想厌氧系统ORP小于-330mV范围内,此条件说明UASB-MBR组合式反应器可以长期稳定运行。在反应器运行的第一周期,COD去除率约为61.2%,甲烷产率约为0.7L·(m³·d)^-1。当废水进入第二周期后,在乙二醇作用下,COD去除率和甲烷产量均有所提升,出水时分别为75.5%和1.05L·(m³·d)^-1。运行稳定阶段,生物气中CH₄含量约为70%～80%。第二周期引入乙二醇后,提供了微生物生长的基质,加速细胞增殖与代谢,同时还可刺激微生物释放EPS,增强污泥的稳定性。     

某油田采出水回注处理系统腐蚀影响因素分析与研究

针对某油田采出水回注处理系统频繁腐蚀穿孔的问题,在水质分析和腐蚀速率监测的基础上,考察了20^#钢和316L不锈钢的挂片腐蚀结果,测试了腐蚀最严重部位的采出水在不同溶解氧、温度、pH值、细菌数量和种类,不同振动频率条件下对20^#钢和316L不锈钢的腐蚀影响。结果显示,该站内各节点的水质矿化度均较高,Cl^-含量也较大,随着处理流程的推进,总铁含量逐渐增加,20^#钢的腐蚀速率不断增大,而316L不锈钢的耐蚀性较好;在50℃、溶解氧浓度为6 mg/L时,20^#钢的腐蚀速率达到最大0.389 9 mm/a;采出水腐蚀速率随pH值的升高而降低,随细菌数量的增加而升高,且SRB对腐蚀的影响大于IB;不同注水泵振动频率也会对腐蚀造成一定影响。通过热能利用、调整工艺流程、调节pH值、除氧、杀菌、更换管材等方式可以有效减轻水处理系统的腐蚀风险。     

威远页岩气区块某平台配液用水与采出水细菌群落演替规律

目的探究在页岩气生产过程中的关键腐蚀细菌,解析其中细菌潜在的演替规律。方法利用16S rRNA高通量测序分析技术对威远地区页岩气某平台配液用水和采出水菌群进行检测。结果清水配液的细菌结构与采出水、回用返排液完全不同,压裂后细菌的丰富度及多样性降低;关键腐蚀细菌包括弓形杆菌属(Arcobacter)、海细菌属(Marinobacterium)、假单胞菌属(Pseudomonas)等;清水配液中细菌群落是由嗜温、好氧、硫酸盐还原和产酸等功能较弱的细菌为主,而回用返排液中存在大量具有硫代谢、产酸和产生物膜功能的细菌,经压裂后,采出水中以兼性厌氧、厌氧或严格厌氧,即具有硫酸盐还原、硫还原、硫氧化、产酸、产生物膜、铁还原等功能的细菌为主,并鉴定出部分嗜热细菌。结论可为进一步研究集输管道细菌腐蚀及管道防护提供理论与技术支持。     

羧甲基细菌纤维素/壳聚糖多孔复合微球的制备及性能

对细菌纤维素(BC)进行羧甲基化改性,将得到的羧甲基化细菌纤维素(CMBC)和壳聚糖(CS)通过液相乳化法制备了多孔复合微球。复合微球具有高孔隙的纤维网络结构,平均粒径和孔径分别可达442.71±17.48μm和45.52±7.74μm,力学强度可达282.5±11.6kPa。复合微球对革兰氏阴性、阳性细菌均具有良好的抑菌效果。细胞培养结果表明,复合微球具有高细胞负载数量,能提高细胞的增殖率和促进细胞向微球内部生长。复合微球有望用于组织工程、细胞培养载体和药物递送等领域。     

全程氨氧化菌（Comammox）在污水生物脱氮中的应用进展

探索高效污水生物脱氮技术一直是污水处理领域的热点问题,而对具有将氨氮直接氧化为硝酸盐氮能力的全程氨氧化菌（Complete ammonia oxidizers, Comammox）的发现重新定义了人们对氮循环的认识。如何将全程氨氧化应用于污水处理厂的生物脱氮可能是未来研究需要重点解决的问题。为此,系统地阐述了Comammox菌的微生物学分类、生化特性和代谢机制,分析了Comammox菌与其他脱氮功能微生物的相互作用,总结了Comammox的影响因素。最后提出了基于Comammox-厌氧氨氧化协同实现城市污水主流脱氮的初步设想,并对Comammox的未来研究方向进行了展望。     

低碳城市污水脱氮工艺中硝化颗粒污泥的培养

为了实现低碳城市污水高效深度脱氮,构建短程反硝化/厌氧氨氧化+硝化颗粒污泥脱氮工艺,研究硝化颗粒污泥的培养策略。结果表明,采用上向流污泥床（USB）反应器以序批式运行,并逐步缩短沉淀时间,成功培养出了硝化颗粒污泥,其中90.52%的污泥颗粒粒径>0.5 mm;颗粒污泥的沉降速度随着粒径的增大而增大,0.5～0.9 mm粒径的颗粒污泥平均沉降速度为15.66 m/h。颗粒污泥形成后,USB反应器的氨氮容积去除速率达到1.31 g/（L·d）。短程反硝化厌氧氨氧化+硝化颗粒污泥工艺的脱氮性能分析结果表明,该工艺脱氮效率高、有机碳源需求量低,适合处理低碳城市污水并实现深度脱氮。     

我国污泥处理处置技术研究进展

污泥是污水处理的副产物,具有污染和资源的双重性,长期以来的重水轻泥思想致使污泥的安全处理处置成为了我国污水处理事业发展的短板。对我国污泥处理处置相关政策进行了解读,详细介绍了厌氧消化、好氧堆肥、干化焚烧和深度脱水等4条主流污泥处理处置技术路线及其应用情况,分析了干式炭化(热解炭化)、湿式炭化(水热炭化)、碳排放、区域污泥处理处置路线等研究热点。“双碳”目标的提出推动了污泥处理处置行业的高质量发展,未来应通过碳排放指标对污泥处理处置技术路线的碳排放水平进行量化评估,以推动污泥处理处置朝着绿色、低碳、可持续的方向发展。各地区应根据自身发展需求和污水污泥成分,综合考虑匹配、衔接、成本等因素,选择合适的污泥处置处理方法。     

微生物冶金及其在稀土资源利用中的研究进展全文替换

我国稀土矿开采方式比较粗放,长期过度开采给矿区周边的生态环境造成了严重破坏,因此亟需开发出更加高效、环保的浸出工艺。微生物冶金技术是指用含有微生物的溶液将有价金属元素从矿石中溶解出来并加以回收利用的方法,其实质是加速将矿物自然转化成氧化物的湿法冶金过程,特别适合处理低品位、复杂、难处理的矿产资源。介绍了微生物冶金技术的特点,回顾了微生物冶金技术的发展历程,阐述了微生物浸出稀土元素的机理,详细介绍了生物浸出、生物氧化、生物分解3种微生物冶金技术的原理和特点,指出了微生物冶金技术目前存在的不足,并展望了该技术未来的重点研究方向。