厌氧序批式反应器处理青霉素制药废水

为研究厌氧序批式反应器(AnSBR)处理青霉素制药废水的效能与机制,依次考察了不同进水浓度(1、10、100、1 000 mg/L)青霉素G钠盐对AnSBR有机物去除、甲烷转化和污泥特性的影响。结果表明,低浓度(1、10 mg/L)青霉素G钠盐对有机物去除和甲烷转化无显著影响,100 mg/L青霉素G钠盐产生了短期负面但可逆影响,1 000 mg/L青霉素G钠盐产生了持续负面且不可逆影响,青霉素G钠盐主要影响厌氧污泥沉降性。在容积负荷2.5 g COD/(L·d)和进水青霉素G钠盐不超过100 mg/L的条件下,AnSBR的有机物去除率和甲烷转化率可达到85%和0.25 L/g COD,出水青霉素G钠盐低于检测限。甲烷杆菌属和甲烷八叠球菌属等具有耐受高浓度青霉素G钠盐环境的相对优势,使得AnSBR处理青霉素制药废水具有良好的应用潜力。     

新型产甲烷菌系提高极限含水油藏采收率技术

我国东部老油田已整体进入特高含水开发阶段,呈含水上升快、采油速度低、水驱效益低等开发特征,现有提高采收率技术已无法实现原油的经济采出,亟需建立接替技术。为此,以胜利油田某聚驱后油藏为试验区,开展了油藏菌群结构分析、新型产甲烷菌系的激活产气、油藏适应性及驱油性能研究,探索新型产甲烷菌系在这类油藏的应用潜力。研究结果显示,试验区油藏具有丰富的石油烃降解菌,有利于生物气化技术的实施。模拟试验区油藏条件下,新型产甲烷菌系与油藏内源微生物有较好的相容性,90 d每克原油的产气量达到3.12 mmol,是单独激活油藏微生物产气量的4.5倍,且产生的气体中甲烷气占比达到78%。菌群结构分析显示,新型产甲烷菌系占比达到35.9%,是产气速率大幅提升的关键。适应性研究结果显示,在油藏温度低于65℃、原油黏度小于1 356 mPa·s条件下,新型产甲烷菌系均展示了良好的产气性能。利用实验室设计的物理模型,评价了该菌系产气提高驱油性能,结果显示,注入该菌系后产气作用有效动用了模型顶部的剩余油,极限含水条件下驱油效率提高5.4个百分点;在此基础上提出了生物气化技术提高极限含水油藏采收率的机理。     

温度对产甲烷菌代谢途径和优势菌群结构的影响

产甲烷菌是严格厌氧的古菌,由其完成的产甲烷过程通常是厌氧微生物生化代谢中最重要的限速步骤。温度作为影响产甲烷菌的产甲烷速率重要因素,其变化会改变生物环境中的产甲烷的代谢途径和优势菌群分布。目前已知甲烷生物合成有3条途径：乙酸代谢途径、CO₂还原途径和甲基营养型途径。理论上乙酸途径生成的甲烷约占甲烷生成总量的2/3,CO₂还原产甲烷途径则约占1/3,甲基营养型途径只在少数情况下考虑其影响,例如盐湖。在低温条件下产甲烷菌以利用乙酸代谢为主;在中温条件下,产甲烷途径以乙酸代谢和H₂/CO₂还原一定比例存在;在高温和超高温条件下,以只利用CO₂还原途径的菌群为主。     

生物气研究新进展与勘探策略

生物气是厌氧环境下特殊的生物一产甲烷菌的代谢产物，形成途径主要有乙酸发酵和CO2还原两种。对于生物气形成，沉积有机质的丰度、类型并不重要，同生水溶解有机碳及无机碳均可为微生物活动提供碳源和能源，因此，需重新建立生物气源岩评价体系。在总结生物气形成有利地质因素的基础上初步分析认为，生物气勘探成功的关键是识别生物气聚集过程并建立合适评价方法；地质构造和地下水流动与生物气化学分析相结合，可以有效确定勘探目标。图1参47     

水力条件对污水管网沉积层中SRB与MA的影响

为探明城市污水管网水力条件对沉积层中硫酸盐还原菌(SRB)和产甲烷菌(MA)的影响,建立了一套长为132 m、管径为DN400的城市污水管道试验系统,探究了污水管道中水体流速对沉积层污染物、环境因子、SRB和MA的影响。结果表明,在污水流速为0.50～1.20 m/s的冲刷条件下,随冲刷时间的增加,沉积层中碳硫基质不断减少,DO和ORP不断升高,沉积层微生物环境显著改变。在水力扰动下,SRB和MA的种群丰度也发生了变化。由于所在沉积物受到污水的扰动(流速为0.50～1.20 m/s),SRB种群丰度随冲刷时间的增加呈下降趋势;而MA种群丰度在污水流速为0.50 m/s条件下整体呈升高趋势,在流速为0.75～1.20 m/s条件下则呈下降趋势。通过监测不同流速扰动沉积物表层、中层后硫化氢(H₂S)和甲烷(CH₄)的浓度,发现扰动沉积物中层后能减少两种气体的产生,并且1.00、1.20 m/s这种较大流速在影响沉积物中层微生物环境的同时能够显著影响沉积物的底层,有效抑制了H₂S和CH₄气体的产生。     

非常规微量元素对厌氧发酵性能的提升作用

厌氧发酵是有机废弃物和高浓度有机废水处理的重要技术手段,缺乏必需的微量元素会显著降低厌氧微生物的代谢活性,进而影响工艺的处理效果.如何维持厌氧系统微量元素的平衡和有效供给是重要的研究课题.关于Fe、Co和Ni在厌氧系统的作用已有大量的文献报道,而对于Se、W、Mo、Cu和Zn等非常规微量元素的作用还缺少总结和分析.产甲...     

硫酸盐生物还原体系的主要影响因素研究

利用间歇式完全混合厌氧生物反应器对硫酸盐生物还原体系中的主要影响因素如反应温度、初始pH值和COD／SO4^2-值进行了实验研究。分别从体系中SO4^2-的还原率、COD和体系pH值的变化以及硫酸盐还原茵(SRB)耗用的电子流等方面考查了硫酸盐生物还原的规律。结果表明,在实验考察的温度范围内,反应温度为38．0℃时SRB的延迟期最短,SO4^2-还原速率和有机物的降解速率最大,但SRB竞争有机物的能力最弱;体系初始pH值为7．50时,SRB对SO4^2-的还原和有机物的降解效果良好,但争夺碳源的能力弱于MPB,较低的初始pH值不利于SRB对SO4^2-的还原;当初始COD／SO4^2-值为1．30～5．13时,初始COD／SO4^2-越大,SRB的延迟期越短,SO4^2-还原速率和有机物的降解速率越快,但SRB争夺有机物的能力较差。     

利用产氢强化微生物降解原油产甲烷实验

在微生物降解原油产甲烷过程中，如何有效地提高微生物产甲烷能力是目前研究的技术难点之一。为了能够在短时间内利用微生物产生更多的甲烷气，提高产甲烷效率，利用污水处理厂活性污泥具有产氢和产甲烷的特性，筛选出具有稳定产氢能力的产氢菌，其菌液每100 mL产氢量可达到0.8 mmol左右；再利用产氢菌培养后产H2和CO₂以及发酵液中挥发性脂肪酸积累的特性，为产甲烷菌提供相对充足的代谢营养底物来提高产甲烷效率；通过产氢、产甲烷两阶段培养的方式，在20 d内产甲烷能力即可得到显著提升，所产气体中甲烷体积分数可达79%以上，与传统非结合方式产甲烷气体系相比，产甲烷速率提高了10倍，达到0.087 5 mmol/d，证明了应用该方法提高产甲烷效率的有效性。研究成果为进一步提高微生物降解原油产甲烷的转化效率提供了技术方向，同时也为CO₂注入产甲烷等技术的研究提供了借鉴。     

零价铁两相厌氧反应器

正本发明属于废水处理技术领域,是通过加入零价铁(ZVI)增强的两相厌氧反应器。在反应器中,于厌氧水解酸化槽的中部设置了2~4层ZVI填充层,酸化槽的流出物加入临近的厌氧甲烷菌槽。厌氧水解酸化槽中有机物的降解随着ZVI的剂量增加而有效地增强,并促进易于被后段产甲烷菌所利用的醋酸的生成。同时,厌氧水解酸化槽的酸性环境有利     

微氧曝气对ABR处理含硫酸盐废水SRB和MPB去除底物协同作用的研究

以厌氧折流板反应器(ABR)为工艺,考察其处理低C/S比废水时,微氧曝气对削弱硫酸盐还原菌(SRB)对产甲烷菌(MPB)去除底物的抑制作用的影响和效能研究。通过分析曝气位置对反应过程中各隔室中的硫酸根、COD、硫离子、pH等变化的影响。结果表明,硫酸盐还原相和产甲烷相在ABR中呈现明显的相分离特征,在质量浓度0.4~0.6 mg/L的DO能将硫化物质量浓度从45 mg/L左右降到5 mg/L左右;在硫酸盐还原相和产甲烷相前端曝气能促进SRB与MPB的协同作用,COD去除率从80%提升到95%左右,硫酸盐去除率也从80%提升至90%以上。