复合微生物菌剂处理高浓度氨氮废水的强化作用

依托传统A/O工艺,采用短程硝化-反硝化处理人工高浓度氨氮废水,并投加新型复合微生物菌剂BMc-1强化废水处理效果,研究菌剂对污水脱氮的强化效果并分析对功能菌带来的变化。结果表明,投加菌剂后可以强化脱氮性能,实验组氨氮、总氮(TN)去除率达98.8%、82.0%,比较对照组氨氮、TN去除率97.3%、75.5%,分别提高1.7%、6.5%。16sRNA测序结果表明,投加菌剂使得活性污泥中微生物量、丰度以及多样性提高,菌剂对系统原微生物环境稳定性无影响,系统中Proteobacteria、Bacteroidetes、Chloroflexi为优势门未改变。投加菌剂后主要反硝化菌Thauera和氨氧化菌Nitrosomonas数量稳定,Pseudomonas、Thiopseudomonas、Terrimonas、Nitrosomonas脱氮功能菌占比提升。检测出Acinetobacter、Pedobacter等原系统不存在的脱氮相关功能菌。实验结果表明复合菌剂BMc-1具有强化生物工艺脱氮能力的作用。     

pH值对猪粪废水微生物燃料电池产电性能的影响

构建了以布阴极组为空气阴极的单室微生物燃料电池,并将其应用于猪粪废水的处理与产电.重点考察了阳极液pH值对猪粪废水处理和产电性能的影响.结果表明,阳极液pH=10时MFC的产电和废水处理性能最佳,输出功率密度达到2.10W/m3,与阳极液pH=6和pH=8时的电池相比,输出功率分别提高约2.7倍和1.9倍.同时,阳极液pH=10时,COD去除率和氨氮去除率也分别达到86.7%和92.8%,比阳极液pH=6和pH=8时MFC的COD去除率提高了约13.8%和6.7%;氨氮去除率提高了约5.3%和3.5%.本研究表明,调控阳极液pH值能够有效强化猪粪废水处理和产电,为猪粪废水资源化处理提供了一条新途径.     

PACl投加对SBBF效能及菌群结构的影响

研究了聚合氯化铝(PACl)对序批式生物膜滤池(SBBF)处理生活污水的强化作用,包括去除效能的影响和基于454焦磷酸测序的微生物多样性分析.研究结果表明:PACl投加可使得SBBF获得满意的碳氮磷去除效果,同时高通量测序结果有助于认识铝盐对废水生物处理系统微生物的影响;50mg·L~(-1)的PACl投加可以使出水的总磷(TP)去除量从48.7%显著提高至68.2%,TP浓度低于0.5mg·L~(-1),对氮和化学需氧量(COD)去除的影响较小;454焦磷酸测序分析揭示铝胁迫下SBBF的微生物的多样性和丰度;铝盐投加可以使得浮游菌属(Planctomyces)、消化链球菌属(Peptostreptococcaceae)和嗜冷菌属(Psychrobacter)的丰度减少,假单胞菌属(Pseudomonas)和梭状芽孢杆菌属(Clostridium)的丰度增加,而不动杆菌属包括tjernbergiae不动杆菌(Acinetobacter tjernbergiae)和鲁菲不动杆菌(Acinetobacter lwoffii)一直处于主导地位.     

不同菌肥对华重楼根际土壤微生物多样性及理化性质的影响

为更好地筛选适合华重楼（Paris polyphylla var.chinensis）人工栽培的微生物菌肥种类,为华重楼的产业化生产提供理论参考,本研究以华重楼为材料,采用高通量测序技术分析不同菌肥处理对华重楼根际土壤微生物多样性的影响。结果表明：经不同施肥处理的华重楼根际土壤中共检测出细菌类群23门57纲125目185科284属525种,真菌8门26纲54目66科69属82种。主要优势细菌门为变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）和绿弯菌门（Chloroflexi）。优势真菌门为担子菌门（Basidiomycota）、子囊菌门（Ascomycota）和毛霉菌门（Mucoromycota）。施用枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）后,细菌丰富度和多样性显著下降,而解淀粉芽孢杆菌（B.amyloliquefaciens）对细菌丰富度和多样性无显著影响。两种菌肥均对根际土壤中真菌数量的影响不显著,枯草芽孢杆菌可以显著提高真菌群落的多样性,而解淀粉芽孢杆菌则会显著降低真菌的多样性。两种微生物菌肥均会引起根际土壤中全钾（TK）、有机碳（TOC）、速效钾（AK）含量显著下降,pH值显著上升;单独施用枯草芽孢杆菌和两种菌肥混施处理时全氮（TN）含量显著下降,而单独施用解淀粉芽孢杆菌时TN含量显著上升。两种微生物菌肥对华重楼根际土壤微生物群落结构和多样性影响不同,施加微生物菌肥后会引起根际土壤理化性质发生显著变化。     

水库底泥氮释放及其好氧微生物脱氮研究

以丹江口水库为例, 考察水库底泥在不同温度、扰动和曝气等条件下, 总氮、硝氮、氨氮和亚硝氮的释放规律。设置模拟反应器, 探究高效好氧脱氮微生物强化消除水库底泥内源氮污染的效果, 并运用高通量测序技术, 分析高效好氧脱氮微生物对底泥微生物群落结构的影响。结果表明, 温度升高会减少氨氮的释放,增加硝氮和亚硝氮的积累; 水体扰动会加速底泥中氮素释放, 且上覆水中的氮素释放累积量与扰动速度成正比; 溶解氧对底泥氮素释放有显著影响, 曝气处理可以明显地降低底泥中总氮和硝氮的释放及其在水体中的累积。在反应器中底泥–上覆水界面投加高效好氧脱氮微生物Pseudomonas stutzeri (PCN-1)后, 反应器内各种形态的氮素都出现先上升、后下降的趋势; 在反应器运行的第65天, 底泥释放的总氮和硝氮的去除率分别高达75.87%和79.96%, 底泥内源氮污染得到有效的控制。对比投加菌株前后的微生物群落结构, 发现底泥中Proteobacteria, Bacteroidetes和Spirochaetes的相对丰度明显增加, PCN-1强化脱氮处理能够改变底泥的微生物群落结构。     

厌氧氨氧化反应器运行过程微生物群落演替分析

为探究厌氧氨氧化(ANAMMOX)过程中微生物群落结构的演化,采用高通量测序技术对ANAMMOX反应器中微生物群落结构进行分析.结果表明:反应器运行61d后氮去除负荷达到1.04kg·N·m^-3·d^-1,总氮去除率达75%以上.反应器中微生物多样性较为丰富,存在变形菌门、绿曲挠菌门、绿菌门、浮霉菌门等微生物.从启动到稳定过程中微生物群落结构趋于稳定.其中和脱氮相关的变形菌门和浮霉菌门合计占比达40%以上.ANAMMOX菌所在的浮霉菌门比例随运行时间延长而逐渐增加,是反应器脱氮效能提高的主要原因.反应器内占据优势地位的ANAMMOX菌主要为Candidatus Kuenenia属,占比14%左右,同时还有少量Candidatus Brocadia属.     

微生物复合菌对废水中氮和有机物的去除转化研究

采用微生物复合菌对人工配制的有机含氮废水进行处理,试验表明:好氧条件下,微生物复合菌能迅速将水中的氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐;缺氧条件下,其能快速将水中的硝酸盐转化为氮气;在两种条件下,微生物复合菌均能使水体中的化学需氧量(COD)和过滤液总氮(TN)降低.     

碳酸氢盐碱度对低温厌氧消化及微生物群落的影响

15℃条件下,通过投加不同浓度碳酸氢钠来控制厌氧体系的碱度,采用间歇实验进行厌氧消化研究。结果显示,碳酸氢钠投加量为0.10mol/L时,体系能维持厌氧微生物适宜生长的pH值,48h内COD去除率达到75.43%。继续增大投加量,COD去除率没有明显升高;随着碳酸氢盐碱度的增加,VFA浓度峰值升高,但积累的VFA降解速度减慢;高浓度的碳酸氢盐碱度可以缩短产甲烷的滞后时间,但最终累积甲烷产量受其影响较小;碳酸氢盐碱度的适量投加可促进低温厌氧消化过程中微生物的生长代谢,提高微生物群落的丰富度以及多样性。     

基于高通量测序对四川怀远特色发酵食品微生物群落结构分析

为了研究四川怀远特色传统发酵食品的微生物多样性,利用Illumina HiSeq 2500高通量测序平台,对当地豆腐帘子和冻糕的微生物群落结构进行了系统分析.结果表明,豆腐帘子的菌群主要隶属于变形菌门(Proteobacteria)和担子菌门(Basidiomycota),检测出40个细菌属和21个真菌属,主要优势微生物是Acinetobacter和Trichosporon.冻糕的菌群主要隶属于厚壁菌门(Firmicutes)和子囊菌门(Ascomycota),检测出36个细菌属和23个真菌属,主要优势微生物是Lactobacillus和Kazachstania.     

烟叶表面微生物类群两种检测方法的比较研究

为研究克隆文库法和高通量测序两种方法对烟叶表面微生物类群的检测效果,确定检测烟叶表面微生物多样性的最优方法,检测了基于细菌16S rDNA和真菌ITS区域的烤烟表面微生物类群的多样性.结果显示,高通量测序得到的序列数量比克隆文库法多,两种方法检测到细菌的OTU数目相近,但高通量检测的真菌OTU数目较多;稀疏曲线显示高通量测序的数据饱和度更高;预计的群落多样性(Chao1指数和Ace指数)克隆文库法均高于高通量测序法,实际的群落多样性(Simpson指数和Shannon指数)表明克隆文库法检测的细菌多样性略高,而高通量测序检测的真菌多样性略高;在检测到的细菌和真菌种类上,高通量测序略多于克隆文库法,两种方法检测的细菌优势类群基本一致,为假单胞菌属、不动杆菌属和鞘氨醇单胞菌属,但真菌类群相差较大,且高通量测序检测到大量新的真菌序列.总体上,高通量测序方法具有通量大、产出数据多的优势,可更全面、更准确地反映烟叶表面微生物群落结构.     

A/O-MBBR工艺处理制革废水的研究

介绍了A/O-MBBR工艺对制革废水的进一步处理,考察了废水的有机物处理效果及氨氮(NH3-N)的处理效果。实验结果表明,当填料填充比例为60%时,有机物的处理效果:随着水力停留时间(HRT)的延长,COD去除率增加,当HRT达12 h时COD去除率达到92%;在HRT为12h时,随着进水COD质量浓度增加,COD去除率增加,在400 mg.L-1时达到95%,之后随COD质量浓度的继续增大其去除率有所下降。氨氮的处理效果:随着HRT的逐渐增大,氨氮质量浓度不断降低,在HRT为12 h时,出水氨氮质量浓度小于1.5 mg.L-1;氨氮去除率随进水COD质量浓度变大呈上升趋势,COD质量浓度在400 mg.L-1时氨氮去除率达到98%。     

A/O变形工艺处理制革废水的研究

制革工业废水水质成分复杂,污染物浓度高,处理难度大,目前没有成熟的处理工艺能完全处理达标制革废水.为了能稳定、有效地降解制革废水中的有机物、氨氮等污染物,设计A/O变形工艺处理制革废水实验,并研究A/O变形工艺在不同负荷条件下的处理效果.在本实验的最佳工艺条件下,废水CODcr去除率为92.52﹪～95.85﹪,BOD5去除率为96.93﹪～99.39﹪,NH3-N去除率为82.35﹪～99.42﹪,TN去除率为92.70﹪～98.03﹪,达到了制革废水的一级排放标准.     

应用生物强化技术对含食品废水的污水中菌群的改造研究

为改良活性污泥性能,采用生物强化技术,在含食品废水的污水处理厂曝气池中投加具有高效降解蛋白质、脂肪、苯胺的复合微生物菌剂(由异养硝化-好氧反硝化菌株以及反硝化聚磷菌组成),有效降低出水总氮(TN)、氨氮(NH₃-N)、COD,使其水质稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》中规定的一级 A标准。实验结果表明:于曝气池投加复合菌剂后,出水水质有了很明显提升,二沉池出水TN去除率达到93.48%,在原有基础上提高近70%;NH₃-N去除率达83.15%,在原有基础上提高60%以上;COD去除率达到91.40%。在复配菌剂生长成熟并和曝气池内土著微生物形成共生菌群后,停止加菌2个月,并在此期间控制回流污泥,从而将生化池中污泥质量浓度持续降低(从9000mg/L降低到6000mg/L左右)。最终系统TN、NH₃-N、COD能够稳定达到GB18918—2002规定的一级 A标准,大大减少了原系统运行能耗。     

光合细菌对模拟海水养殖废水COD的去除能力研究

针对生物方法净化污水问题,为光合细菌处理海水养殖废水的实际应用提供实验基础,探讨光合细菌对污水中COD、氮和磷的去除能力。人工模拟配置海水养殖污水,采用碱性高锰酸钾法测定COD。从细菌投加量、初始COD浓度、光照好厌氧条件等方面测定去除效果。结果表明:COD初始浓度为500 mg·L^-1时,每100 ml污水投加200 ml光合细菌处理效果较佳;COD初始浓度为1 000、500、250和125的污水,4天去除率分别为28.1%、75.0%、87.5和87.5%;好氧微光和好氧黑暗有利于COD去除。光合细菌(PSB001)可以作为生物强化菌株用于海水养殖废水的净化。     

两种制革废水生化处理组合工艺的效能比较

 借助于实际工程的运行,比较了水解酸化与序批式活性污泥法(SBR)组合工艺(H-SBR)和接触氧化与SBR组合工艺(O-SBR)两套设施处理制革废水的效能。结果表明,接触氧化与SBR组合工艺能有效处理制革废水,在接触氧化HRT 24h、SBR曝气5-7h的条件下,COD和氨氮平均去除率可分别达到83%和74%,出水平均浓度分别为273和42mg/L。采用水解酸化与SBR的组合工艺对预处理后的制革废水进行处理,在水解酸化HRT 24h、SBR曝气5-7h的条件下,COD和氨氮平均去除率分别仅为70%和5%,虽然COD可降低到500mg/L以下,但氨氮高达163mg/L左右,且需配套臭气处理设施。     

复合异养脱氮菌群脱氮性能研究

采用传统微生物分离纯化方法,从焦化废水活性污泥中筛选得到4株高效去除氨氮(NH4+-N)和总氮(TN)的异养硝化细菌C16、C17、YX1、YX2。经96h培养,4株菌的氨氧化率均在90%左右,TN去除率也达到了68%以上。组合试验研究表明,4株菌组成的复合菌在降解NH4+-N和去除TN时均比单一菌株和其他组合菌的效果好。经24h培养,四株菌组成的复合菌群的氨氧化率可达95%,TN去除率也达到了91%。     

基于SASMBR的城镇污水PN/ANAMMOX研究

基于目前短程硝化–厌氧氨氧化(partial nitritation and anammox, PN/A)工艺处理城镇污水中反应器运行不稳定和氮去除负荷低的问题, 本文设计一种新型复合生物反应器: 序批式–折流板–分置膜生物反应器(sequencing batch-baffled-separate membrane bioreactor, SASMBR)。将该反应器应用于PN/A工艺处理城镇污水, 探究反应器的性能, 并对SASMBR运行PN/A工艺的运行成本进行分析。结果表明, 采用SASMBR 反应器运行PN/A工艺处理城镇污水, 能够实现高效稳定的脱氮效果, TN去除率达到80%~85%, 氮素去除负荷(nitrogen removal rate, NRR)达到0.20~0.22 kgN/(m^-3·d^-1), 出水TN浓度维持在8 mg/L以下。16S rRNA基因测序分析发现, 短程硝化SASMBR反应器内设置的折流板能够富集氨氧化细菌(ammonia oxidation bacteria, AOB), 确保短程硝化SASMBR反应器的良好性能; 厌氧氨氧化SASMBR内固定在折流板两侧的无纺布可以有效地持留厌氧氨氧化菌(ammonium oxidizing bacteria, AnAOB), 同时, 厌氧氨氧化SASMBR内丰度升高的AOB可以为AnAOB 提供生长的厌氧环境和 NO₂^--N 基质, 使厌氧氨氧化SASMBR反应器能够快速启动和高效稳定运行。SASMBR的运行成本为0.037 元/m³, 比传统城镇污水处理厂的运行成本大幅度降低。     

含盐生活污水处理中的硝化菌种群优化

为了实现稳定的短程硝化, 通过使用 NaCl 作为一种选择抑制剂(只抑制亚硝酸氧化菌(NOB)的生长而不会以抑制氨氧化菌(AOB) 的生长) 在序批式反应器处理含盐生活污水过程中实现硝化种群的优化。实验考察了不同盐度对 AOB 和 NOB 的抑制程度以及对系统硝化性能的影响, 选择 7. 6 g/ L的盐度作为种群优化的最佳盐度。长期抑制实验实施 4 个月后, 亚硝酸盐积累稳定在 95% 以上, 短程硝化稳定。利用荧光原位杂交技术(FISH) 检测到AOB (Nitrosospira) 已经成为硝化菌群的主导菌种, NOB(Nitrobacter)基本检测不出, 证明 NOB 已经被淘洗出系统,硝化种群得到优化。同时讨论了盐度对 NOB 的选择抑制机理。     

SBBR处理猪场厌氧消化液脱氮除磷实验研究

猪场废水是富含氮和磷的高浓度有机废水,其厌氧消化液C/N比低,可生化性差,本实验采用序批式生物膜反应器(SBBR)处理猪场废水厌氧消化液,结果表明:SBBR直接处理猪场废水厌氧消化液,COD和NH4+-N去除不稳定且效果较差,但通过添加30%猪场原水能有效提高SBBR对厌氧消化液污染物的降解能力,COD去除率可提高到83.7%～87.95%,氨氮去除率提高到96.1%～98.9%,TP去除效果要比未添加的好,去除率增大到81.21%～82.97%。     

曝气生物滤池法深度处理制革废水试验研究

曝气生物滤池作为一种高效的水处理工艺,具有投资少,占地面积小,模块化建设,可根据排放标准扩建,自动化程度高,管理简单等优势,日益受到重视.本试验中,运用曝气生物滤池工艺对某皮革厂生化池出水进行深度处理,以研究此工艺对制革废水氨氮的去除效果,并探索工艺控制条件.