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。     

DO和进水pH值对短程硝化及半亚硝化出水水质的影响

在常温条件下(25±2℃),以人工配制的低C/N比废水作为处理对象,研究溶解氧(DO)浓度、进水pH值对序批式反应器(SBR)短程硝化运行稳定性及半亚硝化出水水质的影响.在本实验条件下,控制DO浓度为0.3～0.8 mg.L-1,进水pH值为8.3～8.5能稳定运行短程硝化并实现半亚硝化出水.研究中还发现高浓度游离氨(FA)和游离亚硝酸(FNA)对氨氧化细菌(AOB)和亚硝酸盐氧化细菌(NOB)都会产生抑制作用,其中当FNA浓度大于0.01～0.03 mg.L-1,AOB和NOB活性开始受到抑制.     

嗜盐污泥处理高盐生活污水的短程硝化及其诱因辨析

本研究采集入海口河底泥发展嗜盐活性污泥处理高盐生活污水,在SBR工艺连续运行的120d里取得了稳定的短程硝化.为了确定嗜盐污泥短程硝化的成因,研究基于淡水污泥短程硝化理论系统地分析了pH、游离氨(FA)、温度、溶解氧(DO)和曝气时间等关键工艺参数对嗜盐硝化系统内短程硝化的贡献.试验结果表明,嗜盐硝化系统最适宜盐度范围为10—61g/L,最佳pH范围为7.5—9.尽管盐度、温度对氨氧化菌(AOB)和亚硝酸氧化菌(NOB)的活性有一定的影响,但在测试的温度和盐度范围内AOB的活性始终高于NOB的活性.荧光原位杂交(FISH)技术分析硝化种群结构表明AOB是系统优势生长的主要硝化菌群.嗜盐系统内短程硝化可能和接种的天然环境内的河底泥内NOB数量少而且代谢亚硝酸速率缓慢有关.     

AmOn工艺中悬浮填料填充率对硝化菌群的影响

AmOn工艺是一种高度集成的污水处理新工艺．研究中采用分子生物学方法分析该系统中氨氧化细菌（AOB）和亚硝酸盐氧化细菌（NOB）在不同填料填充比的运行条件下的群落特征和多样性水平．实验中针对AOB（p亚类Proteobacteria）和NOB（包括Nitrospira和Nitrobacter）16SrDNA片段,采用聚合酶链式反应（PCR）进行扩增,特异性片段进行变性梯度凝胶电泳（DGGE）分离;同时利用香农多样性指数计算群落多样性水平．结果显示,AOB和Nitrobacter群落在填料填充比为40％和50％时具有接近的群落结构,所有AOB和NOB群落在填充比为40％降低到30％并增加活性污泥后均改变明显．AmOn反应器对于活性污泥中的硝化菌群具有一定的选择作用．在AmOn系统中,Nitrosomonas为优势AOB菌属．NOB群落中,Nitrospira类的多样性水平明显高于Nitrobacter．     

垃圾渗滤液处理系统中微生物群落结构变化研究

采用基于PCR的变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE) 和 real-time PCR 方法, 分析了深圳市某垃圾渗滤液处理系统中总细菌和硝化细菌的生物量及群落结构变化, 探究生物量与水质变化间的关系及环境因素对微生物群落结构的影响。结果表明, 该垃圾渗滤液处理系统具有很好的氨氮和总有机碳(TOC) 去除效果, 总去除率分别为 99.9% 和 91.4% 。在垃圾渗滤液处理系统中, 总细菌、氨氧化菌(AOB) 、亚硝酸盐氧化菌(NOB) 的生物量与 TOC 及氨氮浓度没有显著相关性(p > 0. 05); 溶解氧不影响AOB 生物量, 但明显影响NOB 生物量。微生物群落结构及多维尺度(DMS) 分析表明:在该废水处理系统中, DO浓度对总细菌和 NOB 微生物群落结构有重要影响; 而氨氮浓度是影响 AOB 群落结构的关键因素。     

好氧污泥氨氧化活性对雌激素降解效率的影响研究

采用驯化后的硝化菌富集培养物(NEC)及实际污水厂的硝化活性污泥(NAS)降解雌酮(E1)和17α-乙炔基雌二醇(EE2), 通过初始氨氮浓度的变化及氨氧化菌活性的抑制改变污泥氨氧化活性, 并考察氨氧化活性对雌激素降解活性的影响。结果表明, NEC中雌激素的降解活性主要来自氨氧化菌, 亚硝酸盐对雌激素的硝基化作用及异养菌的代谢作用均较弱, 氨氧化菌对雌激素的共代谢得到证实。在NAS中, 氨氧化菌抑制剂烯丙基硫脲并未完全抑制E1和EE2的降解活性, 表明雌激素降解由氨氧化菌与异养菌共同完成, 而氨氧化菌的共代谢降解显然更为高效。     

CANON系统中4种脱氮相关菌丰度和多样性

全程自养脱氮(Completely Autotrophic Nitrogen removal Over Nitrite,CANON)是适用于低碳源、高氨氮水质的极具应用前景的新工艺,研究其中脱氮微生物种群和数量特征具有重要意义.利用PCR、克隆、实时荧光定量PCR等分子生物学技术,研究了小试(Lab-scale,L)和中试(Pilot-scale,P)2个CANON系统中4种与脱氮相关的细菌(分别是氨氧化细菌(Ammonia-Oxidizing Bacteria,AOB)、亚硝酸盐氧化菌(Nitrite-Oxidizing Bacteria,NOB)、反硝化细菌(De Nitrifying Bacteria,DNB)和厌氧氨氧化细菌(ANaerobic AMMonium Oxidation,Anammox))的数量和种属,并研究了污泥形态对这4种菌的数量影响.结果发现,(1)L和P系统中AOB、NOB、DNB和Anammox菌数量均值分别处于1010、109、108和1010copies/g(以干污泥计)数量级.AOB和Anammox菌是CANON系统的优势菌,而NOB和DNB数量较少.(2)AOB、NOB、DNB和Anammox菌多样性不同:DNB种属最丰富,10多个属划分为5大簇;其次是Anammox菌,主要划分为Candidatus Brocadia和Candidatus Kuenenia 2簇;再次是AOB,集中在Nitrosomonas属中的N.europaea和N.eutropha 2小簇;最后是NOB,它的种属最为单一,仅含Nitrospira marine小簇.(3)污泥形态不同影响这4种菌数量:絮体污泥更适合AOB生长,生物膜更适合DNB和Anammox菌生长,但不能确定哪种形态的污泥更适合NOB生存.研究结果将为CANON系统的脱氮机理揭示和工艺优化提供理论支撑.     

溶解氧浓度对好氧阶段生物脱氮途径的影响

采用连续流一体化生物反应器(CIBR)系统,研究了4种曝气量(0.3,0.6,0.9和1.2 m3/h)对好氧阶段生物脱氮途径的影响.实验结果表明:当曝气量为0.3 m3/h时硝化反应未能顺利进行,其余3种曝气量下均顺利完成硝化反应,曝气量越大,硝化速率越大;总氮(TN)损失量分析表明低曝气量有利于同步硝化反硝化(SND)的发生,当曝气量为0.3 m3/h时TN损失量高达9.76 mg·L-1,当曝气量高于0.3 m3/h时以传统硝化作用为主.研究表明溶解氧(DO)质量浓度影响生物脱氮途径的根本原因是DO影响了氨氧化菌(AOB)、亚硝酸盐氧化菌(NOB)和反硝化菌(DB)的活性,可通过在线控制方式实现各种脱氮途径.     

基于生物强化技术实现城市污水处理系统稳定短程硝化

提出旁侧污泥消化液处理系统实现短程硝化,该系统中的剩余污泥中氨氧化菌(AOB)含量高,而亚硝酸盐氧化菌(NOB)含量低;将上述剩余污泥投加至城市污水处理系统实现生物强化作用,进而实现稳定短程硝化。研究结果表明:通过游离氨(FA)和游离亚硝酸盐(FNA)对NOB合成作用的抑制,可稳定实现污泥消化液短程硝化,亚硝酸盐积累率(RNA)平均为97%。通过投加短程硝化污泥结合控制溶解氧浓度可快速启动城市污水短程硝化。在短程硝化污泥投配率为5.6%和溶解氧质量浓度为0.96 mg/L的条件下,运行15 d即可重建城市污水短程硝化,RNA从1%增加至89%。基于生物强化技术实现城市污水处理系统稳定短程硝化,使得城市污水厌氧氨氧化脱氮成为可能。     

复合硝化菌群处理氨氮废水

从生物陶粒反应器中筛选出6株自养硝化细菌和2株异养硝化细菌,6株自养菌的硝化速率为1.03～1.25 mg(L·d).异氧菌SHY4和SHY5在氨氧化培养基中经过12 d的好氧培养,氨氮最终去除率分别为69.73%和80.78%.亚硝酸盐质量浓度最终分别增加到0.124和0.206 mg/L,SHY5在亚硝化培养基中,经过12 d的好氧培养,亚硝酸盐质量浓度最终降低8.87 mg/L,硝酸盐出现积累质量浓度最终增加0.48 mg/L.采用从生物陶粒反应器中分离出的自养硝化细菌和异养硝化细菌建立序批式活性污泥反应器(SBR)进行了氨氮去除的试验研究,经过15～21 d的硝化处理,氨氮的平均去除率为64.38%.