表征发酵产氢活性污泥效能的碘硝基四唑紫-比脱氢酶活性及其检测

目前,评价有机废水发酵法生物制氢系统产氢效能的指标,一般采用挥发性景浮固体fMLVSS)与总悬浮固体(MLSS)的比值(MLVSS/MLSS)、MLVSS的比产气(氢)速率及COD去除率等参数,但均存在不同程度的缺陷.为寻求评价发酵制氢活性污泥系统产氢效能的合理指标,以脱氢酶检测的碘硝基四唑紫(INT)法为基础,以发酵产氢系统的絮状活性污泥为样品,确立并优化了INT-比脱氢酶活性的检测与计算方法,并对比脱氢酶活性与发酵制氢系统的产氢效能进行了相关性分析.结果表明,INT-比脱氢酶活性检测的适宜条件是:在容积为10 mL的离心管中.先后加入一定浓度的污泥样品0.3 mL、19.8 mmol/L INT溶液1 mL、pH5乙酸钠缓冲剂1.5 mL.45℃暗处振荡反应30 min;反应终止剂选用98%的浓硫酸,萃取溶剂为无水乙醇,438 nm测定吸光度;检测污泥样品(MLVSS,挥发性悬浮固体)浓度可以在3.5～12.5 g,L范围内选定.絮状发酵产氢活性污泥的INT-比脱氢酶活性与比产氢速率非常高度相关,可以客观准确地反映厌氧生物制氢系统污泥的产氢活性.     

发酵法生物制氢工程

对生物制氢的工程实践应用的研究进行了评论性的回顾．讨论了各种生物制氢系统的特点和优劣,重点讨论了厌氧发酵生物制氢系统的工艺流程与设计、工程控制参数与发酵调控、燃料电池及其衔接、产氢速率与产量的提高技术对策等许多技术问题．乙醇型发酵生物制氢理论指导下发酵法生物制氢工艺业已建立起来,分别进行了小试、中试,并将进入生产示范工程．     

低温污水处理A2/O工艺好氧活性污泥厌氧释磷影响因素

 为强化A²/O低温污水处理系统的除磷效能,在好氧工艺段后增设了厌氧释磷池,并对其运行控制参数进行了探讨.研究表明,二沉池好氧污泥的厌氧释磷有效提高了低温A²/O系统的总磷去除率,同时对COD的去除效能也得到了提高.为满足厌氧释磷对碳源的需求,可引入原水与二沉池新鲜污泥以体积比1:1混合,适宜的污泥负荷为0.015-0.02g COD/g MLSS.对于间歇运行工艺,适宜的释磷反应时间为14h,而在连续流工艺中,应控制污泥停留时间为12h.NO₃^-对好氧污泥的厌氧释磷有显著抑制作用,以不大于5mg/L为宜.为提高污泥厌氧释磷的效率,可采用间歇式缓慢搅拌.     

强化发酵生物制氢系统产氢效能的技术与设备

氢气是最有发展潜力的可再生清洁能源之一，而氢气生产是氢经济的基础，生物制氢技术的研发及其产业化对国家的可持续发展和能源安全保障具有重要战略意义。目前的发酵生物制氢技术，均是基于糖酵解一丙酮酸脱羧代谢作用，单位基质的氢气转化率低，原料中的大部分氢元素仍被固定在诸如丙酸、丁酸、乳酸和乙醇等发酵产物中，如何突破厌氧活性污泥对生物质发酵产氢的代谢障碍，     

曝气生物滤池处理城市污水的中试研究

通过中试系统的运行,研究了表面水力负荷q、温度及气水比等工程控制参数对曝气生物滤池处理城市污水效果的影响。结果表明,温度对微生物的代谢水平具有显著影响,适宜的温度应控制在不小于15℃水平;在20℃的条件下,即便在q高达3.0m3/(m2·h)时,其出水的SS,COD和NH4 -N浓度也可分别保持在15mg/L,60mg/L,18mg/L以下;在q为3.0m3/(m2·h),20℃的条件下,曝气生物滤池用于处理生活污水时,气水比控制为3是比较合理的。     

厌氧活性污泥微生物群落的SSCP分析条件优化

针对厌氧活性污泥微生物群落结构复杂,群落中相似基因序列较多等特点,对影响单链构像多态性(SSCP)图谱分辨率的电泳温度、甘油、交联度和影响聚合酶链式反应(PCR扩增)的BSA等因素进行了实验研究。结果表明,选择细菌16SrDNAV3区(约200bp)PCR扩增片段,在凝胶浓度为12%、丙烯酰胺与双丙烯酰胺质量比为49:1、无甘油等条件下,恒压260V,4℃电泳17h,可获得较为理想的SSCP图谱;BSA的使用,有助于降低样品中残留腐殖酸和棕黄酸等杂质对PCR扩增的抑制作用,提高SSCP图谱的分辨率和可读性,为厌氧活性污泥细菌群落结构解析提供了有效手段。     

SSCP技术在厌氧折流板反应器运行控制中的应用

运用单链构象多态性(SSCP)技术,采用真细菌的通用引物SRV3-2P和BSF8/20,分析了处理大豆蛋白废水的厌氧折流板反应器(ABR)中的厌氧污泥微生物群落结构,并通过UPGMA群落聚类分析方法对各格室细菌的遗传距离进行了分析。结果发现,有机负荷不仅会影响ABR内各细菌类群的生长,同时也会改变细菌群落的结构和不同细菌类群在各格室的分布;随着有机负荷的逐步提高,ABR各格室细菌的遗传距离逐渐增大,特异性随之增加;用SSCP和UPGMA群落聚类分析方法分析污泥样品,可以对ABR的运行起到很好的指导作用。     

培养问题意识让学生学会提问

本文从转变教师的教育观念入手,探讨了培养学生问题意识的重要性,提出了问题意识评价的思路和培养学生质疑能力的方法.     

升流式厌氧污泥床和连续流搅拌槽式反应器的废水处理效能及产甲烷菌群组成的对比分析

 分别运行升流式厌氧污泥床(UASB)反应器和连续流搅拌槽式反应器(CSTR)并使其达到稳定运行状态,在有机负荷率(OLR)均为6.0kg·m-3·d^-1的条件下,对比分析了二者在稳定期的运行特性和产甲烷菌群的组成。结果表明,UASB的化学需氧量(COD)去除率为95%,显著高于CSTR的COD 去除率(84%)。然而,CSTR系统中的活性污泥的比产甲烷速率(315L·kg^-1·d^-1)和比COD去除率(0.85 kg·kg^-1·d^-1)则显著高于UASB的260 L·kg^-1·d^-1和0.67 kg·kg^-1·d^-1。采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)指纹分析技术对系统稳定期的活性污泥进行分析的结果表明,UASB系统的优势产甲烷菌为Methanosaeta concilii和Methanospirillum hungatei,而CSTR系统中的优势产甲烷菌为Methanosarcina mazeii和Methanobacterium formicicum。污泥微生物群落组成及其代谢特征的不同是造成厌氧处理系统效能差异的内在原因。UASB和CSTR在COD去除效能和污泥比活性方面各有所长,在实际应用中,须根据废水水质和预期处理程度合理选用。     

发酵水稻秸秆产酸复合菌群的筛选与评价

 为开发秸秆发酵生产有机挥发酸的微生物种子资源和研究材料,以牛粪、猪粪堆肥、玉米地土壤、腐木以及猪粪堆肥和腐木混合物为接种物,通过传代富集培养,选育到发酵水稻秸秆产酸性能相对稳定的5个复合菌群,即FM_c、FM_d、FM_s、FM_w和FM_(d+w).经测试,FM_w具有最高的秸秆降解能力,其秸秆降解率可达46.4%;菌群FM_(d+w)发酵秸秆的总酸和丁酸比产率最高,分别为0.64和0.48g/g;发酵秸秆产乙酸能力以菌群FM_d最为突出,其乙酸比产率为0.35g/g.5个复合菌群均缺乏酸性纤维素酶活性,极大限制了秸秆降解率和产酸率,需要进一步的耐酸驯化和培养条件优化.