一株采油用嗜热特基拉芽孢杆菌厌氧生长代谢研究

为了提高外源微生物油藏适应性和采油能力,以一株采油用嗜热特基拉芽孢杆菌(Bacillus tequilensis)为对象,对其厌氧生长代谢和驱油功能进行研究。该菌株为兼性微生物,在好氧和厌氧条件下都能生长代谢,在好氧条件下生长较快,12 h到达峰值期,而厌氧条件下需要124 h,通过厌氧连续传代驯化后菌株厌氧生长代谢速率提高2. 7倍;厌氧条件下提供电子受体可以提高菌株的乳化和产气能力,该菌株厌氧乳化指数达到100%,乳化剂产量为0. 75 g/L,所产乳化剂为大分子多糖蛋白类复合物;该菌株厌氧代谢过程中同时产生二氧化碳气体和挥发性脂肪酸,随着电子受体量的增加,产气量增加而脂肪酸产物浓度降低。该菌株物模评价水驱基础上提高采收率达到16. 1%,展现出良好的采油应用潜力。     

原花青素-介孔二氧化硅纳米颗粒复合体制备及释放研究

原花青素(proanthocyanidins,PC)是广泛存在于植物体内的一大类多酚化合物,具有较高抗氧化活性,广泛应用于食品、医药等领域。但是,其稳定性差导致生物利用率低,如能提高其稳定性将有助于拓展其应用范围。采用气溶胶法,以四乙氧基硅烷为二氧化硅前躯体,十六烷基三甲基溴铵作为模板,制备了一种单分散介孔二氧化硅纳米颗粒(mesoporous silica nanoparticles, MSNs)。采用浸渍法,将PC负载于MSNs中制备了PC-MSNs复合体,考察了温度、PC质量分数、处理时间和MSNs添加量对负载效果的影响,并通过模拟胃肠道条件,研究PC-MSNs的释放情况。实验结果表明,当MSNs为5mg/mL,PC质量分数为4mg/mL,变温交替处理程序为:30℃处理0.5h,然后4℃处理0.5h,此为一次变温刺激,重复两次,在此条件下,负载量最高,每克MSNs中可负载512mg PC。根据Brunauer-Emmett-Teller分析方法得出,比表面积与孔容积明显下降,说明PC被成功负载进MSNs颗粒中。未负载的PC在小肠消化结束时只保留了50.2%,而将PC负载于MSNs体系,可使其少受胃酸破坏,到达小肠处释放,在小肠消化结束时保留了77.1%,说明MSNs可显著提高PC在小肠液中的含量,提高其生物利用率。     

氧化还原介体催化强化污染物厌氧降解研究进展

 由于厌氧生物处理技术具有产生剩余污泥少、可回收能源等优点而被广泛用于处理各种有机污染物，尤其在有毒、有害、难降解污染物的去除方面取得了良好的效果。然而，厌氧生物法的处理速率通常比较低，而氧化还原介体可通过自身不断的氧化和还原来传递电子，提高电子在氧化还原反应过程中的传递速率，从而促进污染物高效厌氧降解。醌类物质和腐殖酸是应用较多的氧化还原介体，在催化难降解污染物降解方面取得了一定效果。讨论了氧化还原介体的特点、作用机制，并总结了其对偶氮染料厌氧脱色、反硝化和多氯联苯厌氧降解的强化作用，提出了氧化还原介体未来的研究方向。     

丙酸盐对厌氧氨氧化除氮性能及群落结构的影响

为了探究有机碳对厌氧氨氧化的长期影响, 向厌氧氨氧化膜生物反应器中添加不同浓度的丙酸钠, 研究对反应器的除氮效能以及微生物的种群结构和功能变化。结果表明: 反应器主要的脱氮过程由CandidatusBrocadia完成, 当丙酸钠浓度为100 mg/L时, 反应器中由于异养细菌的生长, 可实现碳氮的同步去除, 平均总氮去除率可达91.9%。当丙酸钠浓度为200 mg/L 时, 对Candidatus Brocadia的抑制作用导致反应器除氮性能下降, Candidatus Brocadia的丰度降至41.2%, 总氮去除率降至 78.8%。在有机碳抑制作用解除后, 反应器的除氮性能恢复为86.8%, Candidatus Brocadia丰度增加到54.0%, 但群落多样性下降, 属水平的微生物组成有较大的改变。     

同步反硝化产甲烷工艺处理垃圾渗滤液的实验研究

利用同步反硝化产甲烷工艺处理垃圾渗滤液,研究了进水CODCr和NO3--N负荷对反应器污染物去除能力的影响,及产甲烷反应的CODCr消耗量与甲烷产量之间的关系。结果表明:随着进水CODCr和NO3--N负荷的提高,反应器运行性能逐渐恶化,但是将CODCr负荷重新降低后,反应器性能又得以恢复,而将NO3--N负荷重新降低后,反应器性能并未得到恢复,说明高水平NO3--N负荷会对微生物的生态平衡造成不可逆破坏;进水NH4+-N浓度达到一定量时,CODCr/NO3--N会影响厌氧氨氧化反应的强度,其临界值为12.5,低于此比值该反应强度增强,反之则减弱;产甲烷反应的CODCr消耗量与甲烷产量之间满足线性关系,其甲烷产率系数为0.25mL/mg。     

厌氧处理结合超声空化高效破解剩余污泥

为了提高超声空化破解剩余污泥的效率,进而提高污泥的可生化性能,提出先进行短时间的厌氧处理,再进行超声空化的破解方案;并对厌氧0~6 d的污泥进行了超声破解实验研究.实验结果显示:随着厌氧时间的增加,污泥自身性质发生较大改变,如化学需氧量(COD)、肽聚糖浓度大幅度增加,p H值明显降低等;对厌氧污泥进行破解,其破解效果优于新鲜污泥:对厌氧6 d的污泥进行破解,其COD浓度是新鲜污泥的99.3倍,是新鲜污泥破解后的9.5倍.厌氧处理可以降低污泥的破解难度,在较大程度上提高超声空化强度,该工艺可以实现高效破解剩余污泥的目的.     

焦化废水的生物滤池A/O厌氧生物强化处理研究

采用生物滤池A/O工艺处理有机废水,着重考察有机物厌氧段的生物强化处理效果.搭建相同的反应器A和B,在同等运行条件下,分别投入微生物菌剂P115和B350.结果表明,反应器A厌氧段对中低浓度易降解有机物去除效果显著,去除效率为85％,较反应器B的去除效率高20％.加入焦化废水后,两系统厌氧段COD的去除效率均降低至40％左右.通过进出水的紫外可见光吸收光谱、有机物分子量以及GC-MS分析可知,经过厌氧处理后,出水的紫外分光吸收值降低,有机物分子量减小,多数多环芳烃及少量杂环类化合物降解,难降解有机物在厌氧段能够得到较好降解.通过比较,反应器A厌氧段微生物对有机物去除效果更佳,从而揭示了微生物菌剂P115对于厌氧环境下的菌群结构具有显著改善作用.     

不同C/N对活性炭颗粒填料厌氧同步消化反硝化的影响

构建以粒径3~6 mm活性炭颗粒为填料的厌氧污水处理系统,厌氧消化菌和反硝化菌在活性炭颗粒表面附着成膜,考察不同C/N对厌氧同步消化反硝化的影响。以葡萄糖为有机碳源,进水中葡萄糖质量浓度分别为300 mg·L^-1和400 mg·L^-1时,较高C/N对NO^-₃-N去除有利,最高去除率为95.21 %;较低C/N对COD和NH⁺₄-N的去除有利,最高去除率分别达到96.00 %和42.43 %以上。研究表明,以活性炭颗粒为填料的厌氧高效处理废水技术是可行的,不同C/N对厌氧同步消化反硝化处理含氮和有机物废水具有较明显的影响。     

厌氧污泥对共基质条件下吡啶降解动力学

采用厌氧污泥对单基质吡啶及苯酚共存下的吡啶进行降解,并研究其动力学的差异。实验结果表明:厌氧污泥可以同时降解苯酚和吡啶;与单基质相比,共基质下苯酚的存在抑制了厌氧污泥对吡啶的去除,当苯酚初始浓度增加至一定值时,这种抑制作用逐渐减弱。无论是单基质还是苯酚共基质,吡啶的降解均遵循零级反应动力学,但后者吡啶的降解速率常数与前者相比,数值明显减小。在化学需氧量与氮的质量浓度比值ρ(COD)/ρ(N)≈40、pH 7.5、35℃的条件下单基质吡啶厌氧降解效果最好,经过103h的降解,其降解率可达到88%以上。     

DASB反应器对脱墨废水降解特性的影响

为研究降流式厌氧污泥床(DASB)对脱墨废水降解特性的影响,采用DASB反应器对某造纸厂的脱墨废水进行厌氧处理。考察了脱墨废水的化学需氧量(COD)质量浓度、COD去除率、pH值和混合液悬浮固体(MLSS)值的变化,以及厌氧污泥的特性。结果表明,DASB反应器在处理脱墨废水的启动阶段,对COD的去除率稳定在62%左右,启动效果较好;在负荷运行阶段,COD的平均去除率较高;在进水中投放NaHCO3可调整反应器的酸化现象,并且在运行过程中各个格室的MLSS有缓慢增加的趋势,最终处于稳定状态。通过此试验,明晰了DASB反应器在环境温度条件下的启动过程,从而更好地进行反应器的运行控制,实现运行过程优化,并且为DASB反应器处理有机废水提供了重要依据。