生物陶粒反应器硝化细菌的分离及硝化特性

采用生物陶粒反应器,在氨氮负荷为0.77~1.33 kg.m-3.d-1的条件下,生物陶粒反应器对氨氮的平均去除率可以达到81.32%,亚硝酸氮积累率基本稳定地保持在91%~99%,试验结果证实了在生物陶粒反应器中可实现稳定的亚硝酸型硝化.从生物陶粒反应器中分离出1株新型异养硝化细菌HSY5,经过生理生化鉴定和16SDNA测序,建立了系统发育树,鉴定出这株菌属于假单胞菌属(Pseudochrobactrum).采用乙酸钠-氯化铵培养基培养细菌进行硝化特性研究,经过12 d好氧培养,总氮和氨氮最终去除率分别为63.78%和80.87%,并且具有产生NO2-N的硝化性能.     

新型异养硝化细菌的硝化和反硝化特性

从生物陶粒反应器中分离出2株新型异养硝化细菌，经过生理生化鉴定和16SrDNA测序，鉴定出这2株菌分别属于Pseudomonas sp．和uncultured Acinetobacter sp．,并建立了系统发育树，采用乙酸钠-氯化铵作碳源和氮源进行硝化特性研究，经过12d好氧培养，wgy5和wgy33氨氮最终去除率为82．86％和78．30％，总氮最终去除率为65．50％和61．60％，并且具有产生亚硝态氮的硝化性能．在亚硝化培养基中经过12d的好氧培养，wgy5和wgy33对亚硝态氮的最终去除率为82．20％和80．36％，在硝化培养基中wgy5和wgy33对硝态氮的最终去除率为84．10％和90．12％．     

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,24 h后的硝基氮去除率最大可提高1.47%,48 h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.     

异养菌株HNR脱氮性能

从膜生物反应器中分离出一株异养型高效脱氮细菌,该菌为革兰氏阴性杆菌,命名为HNR.经16S rRNA测序,该菌株属于Acinetobactersp.菌属.以氯化铵为惟一氮源,探讨了不同碳源、pH值、温度及碳与氮质量分数之比w(C/N)对HNR菌株脱氮性能的影响.实验结果表明:以葡萄糖为碳源、pH值为8、温度为30℃、w(C/N)为10时,HNR具有最佳脱氮效果.在好氧条件下,当氨氮初始质量浓度为120 mg/L时,经过72 h的连续培养,其氨氮和总氮的去除率分别达92.5%和89.1%.通过气相色谱能检测到N2,但检测不到N2O.HNR不具有明显的好氧反硝化性能,表明HNR的脱氮途径可能与已报道过的异养硝化好氧反硝化脱氮途径有所不同.     

一株异养硝化真菌的筛选及其特性

从焦化废水曝气池的活性污泥中,分离纯化出一株高效降解氨氮的异养硝化真菌。通过26SrRNA基因序列分析,再结合菌落形态、生理生化特征,鉴定该菌为青霉属(Penicillium),命名为L1。对该菌的培养基进行优化,选择出最佳的碳氮源、碳氮摩尔比、初始pH值;采用优化培养基培养L1,36h后可将初始质量浓度为130 mg/L的氨氮降解至5.61 mg/L,降解率为95.68%,且几乎没有亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的积累。培养基中同时含有100mg/L氨氮和200~1 000mg/L苯胺时,L1对两者同时降解的效果也较好。     

UASB反应器内同步厌氧氨氧化与甲烷化反硝化的研究

为进一步降低猪场示范工程排放废水中COD和氨氮的浓度,本试验尝试以葡萄糖配水模拟猪场废水,在同一个UASB反应器内实现同步的厌氧氨氧化、甲烷化和反硝化反应,以达到同时除碳脱氮的目的。结果表明,接种不同活性污泥于同一个UASB反应器内,经过约48 d反应器启动成功。在完成启动的反应器中添加亚硝酸盐氮和氨氮,使pH维持在7.3～8.3,温度、进水流量、回流量和水力停留时间等均与启动阶段保持一致,可逐步实现同步厌氧氨氧化和甲烷化反硝化。此阶段进水CODCr为500 mg/L,CODCr去除率在80%～90%之间,NO2-N去除率接近100%,氨氮去除率较低且处在波动状态。但是适当降低进水中有机物浓度,可在同时存在亚硝酸盐氮和氨氮的情况下提高厌氧氨氧化菌的竞争能力。当仅降低进水CODCr浓度(由500mg/L降至100 mg/L)时,氨氮去除率能缓慢升至30%以上。     

SBR系统反硝化过程中COD与TN关系

SBR是序批式活性污泥法的简称, SBR系统行运行模式不同,脱氮除磷效果会发生变化。SBR系统氨氮硝化过程在好氧阶段进行,脱氮过程主要在缺氧阶段进行。除少数细菌能进行自养反硝化,大部分反硝化细菌进行反硝化都是进行异养反硝化。经研究发现SBR运行过程中TN浓度和COD浓度具有相关性,COD和TN浓度之间存在三阶函数关系,本实验反硝化速率为1.2mg/L。     

活性污泥体系中好氧反硝化菌的选择与富集

采用SBR反应器,通过间歇曝气和连续曝气方式对活性污泥体系中好氧反硝化细菌的选择和富集效果作了比较.结果表明,这两种方式都能提高活性污泥在好氧条件下对TN的去除率.最终实现在好氧条件下(DO 值≥5 mg/L),TN (进水TN为500 mg/L)的去除率仍可达50%以上.从驯化后富集好氧反硝化菌的活性污泥中分离得到105株细菌,其中对TN去除率在50%以上的菌株有21 株,可以基本认为这些都为好氧反硝化细菌.对比污泥驯化前所筛菌株对TN的去除率,进一步证实了污泥驯化有利于好氧反硝化菌的选择和富集.图4,表2,参7.     

NaCl对反硝化脱硫工艺运行效果的影响

采用UASB反应器研究当NaCl质量浓度为2~35 g/L时对反硝化脱硫工艺以及微生物群落结构的影响。结果表明:NaCl从2 g/L增加至35 g/L的过程中,提高S∶C∶N至1∶3∶1可以保持高的单质硫产率;反应器内异养反硝化菌属所占比例随NaCl质量浓度的增加而减小,而自养反硝化菌属所占比例却随之增加;NaCl存在时,有机物的增加能够影响亚硝酸盐还原速率,从而使硫化物氧化停留在单质硫阶段,且高质量浓度NaCl条件下兼性自养反硝化微生物能同时参与硫化物的氧化、硝酸盐的反硝化和有机物的降解,使反硝化脱硫工艺维持较好的处理效果。     

间歇式反应器亚硝化颗粒污泥培养试验

在间歇式反应器(SBR)中经20d驯化后,普通消化污泥具有亚硝化功能.然后接种厌氧颗粒污泥,控制反应条件:温度21 ℃,pH7.5～8.5,溶解氧(DO)质量浓度0.5～1.0 mg/L, 25 d后完成厌氧颗粒污泥向好氧亚硝化颗粒污泥的转变.好氧亚硝化颗粒污泥具有较好的脱氮效果,一个反应周期内氨氮(NH 4N)去除率达到91.4%,总氮(TN)去除率达到70.6%,亚硝酸盐氮与硝酸盐氮质量浓度比(ρ(NO-2N)/ρ(NO-3N))＞0.70,反应器实现了同步亚硝化反硝化.