微生物絮凝剂产生菌的筛选及其所产絮凝剂的特性研究

微生物絮凝剂是一种由微生物产生的具有絮凝活性的高分子化合物,具有絮凝沉降性能好、安全、无毒一系列等优点,对水中的悬浮颗粒、金属离子以及废水脱色等方面都具有独特效果,是一类极具发展前景的环境友好型水处理剂,因此研究和开发微生物絮凝剂具有广阔的应用前景。本文从垃圾渗滤液中筛选出一株高效微生物絮凝剂产生菌LB1,对其进行了初步的生理生化鉴定,并对其所产絮凝剂的特性进行了初步研究。1材料与方法1.1菌种来源含菌种样品取自成都市三瓦窑污水处理厂曝气池的活性污泥和成都市长安垃圾填埋场渗滤液。1.2培养基分离培养基:蛋白胨10…     

微生物燃料电池(MFC)处理垃圾渗滤液与同步产电性能

微生物燃料电池(MFC)是能在处理有机污染物时产电的装置。着重研究了MFC同步处理老龄垃圾渗滤液和其产电能力。实验在典型双室MFC装置中进行,其中以碳毡为电极材料,活性污泥为接种源,铁氰化钾溶液为阴极液。MFC驯化6个周期后产电达到稳定,此时以垃圾渗滤液和污泥作为阳极液,检测了电池的产电性能及其对垃圾渗滤液的处理效果。结果表明,经过驯化电池的最大功率密度比使用未驯化的电极对照组提高了22倍,达到了439.1 m W/m~2,电池内阻约为1 kΩ。同时扫描电镜(SEM)观察到电极表面形成一层由典型的球菌和杆菌组成的生物膜。电池运行15 d,垃圾渗滤液化学需氧量(COD)、总氮、氨氮的去除率分别达到了(49.05%±1.40%)、(68.95%±1.07%)、(73.54%±0.91%)。本研究为同步产能及处理老龄垃圾渗滤液提供了数据支持。     

臭氧与超声耦合提高垃圾渗滤液的降解效率

分别采用单独臭氧(O3)、单独超声(US)和臭氧与超声耦合(O3&US)的方法对垃圾渗滤液进行降解,考察垃圾渗滤液浓度、酸碱环境、电导率、阴阳离子对方法O3&US降解垃圾渗滤液的影响.结果表明:相同条件下,方法O3&US对垃圾渗滤液的降解能力高于方法O3和方法US.随垃圾渗滤液浓度的增大,方法O3&US的降解效果呈现趋势是先增强后降低.在垃圾渗滤液初始COD为300 mg/L时,方法O3&US降解效果最优,其COD、氨氮、总氮去除率分别是46.8％、38.8％、44.3％.碱性条件能提高方法O3&US降解能力,酸性条件则会起抑制作用.垃圾渗滤液电导率提高,方法O3&US对垃圾渗滤液降解能力降低.阴离子HCO3-和CO2-3会抑制方法O3&US中羟基自由基的生产,降低降解能力,且CO2-3的抑制作用大于HCO3-的.     

垃圾填埋初期渗滤液循环对其产生量的影响

探讨了不同循环方式下垃圾填埋初期渗滤液产生量的规律，通过填埋模拟柱(填埋垃圾170kg)进行模拟雨水渗入、渗滤液原液循环和渗滤液经过好氧生物处理后循环至垃圾层的实验。结果表明，渗滤液循环能增加填埋层起始渗滤液的产生速率；填埋层初期净产液量不但取决于循环液量，还和循环水质密切相关；渗滤液原液循环4周后抑制微生物水解作用，从而减少了垃圾净产渗滤液量；渗滤液经过好氧生物处理后循环，能加速垃圾中易降解物质水解过程，即加快渗滤液产出，此后加速水解垃圾中的难降解物质，即能增加累积净产液量；Gompertz模型可模拟不同循环方式下填埋层累积渗滤液净产生量随时间变化的规律。     

微生物絮凝剂用于垃圾填埋场渗滤液后处理的研究

对经生化处理后的垃圾渗滤液采用混凝絮凝法进行后处理，结果表明：混凝絮凝法对难降解有机质的去除十分有效，COD去除率可达到60％以上，特别是微生物絮凝剂的用量少，不产生二次污染，可应用于垃圾渗滤液特别是给水难降解有机质的去除工艺中。     

城市垃圾渗滤液的微生物燃料电池产电研究

以城市垃圾处理厂垃圾堆放7天过程中产生的渗滤液为阳极液,构建单室微生物燃料电池(MFCs).通过跟踪观察MFCs启动及阳极微生物驯化过程发现,此类高浓度的有机废水用于MFCs产电时可获得4501.9mW/m3的最大输出功率密度,对应电流密度为30.6A/m3,而通过循环伏安扫描和内阻测定发现,在此溶液环境中阳极电极上有成型生物膜形成,且电池内阻未发生变化,说明渗滤液成分对电池性能无显著损害,渗滤液可用于MFCs产电.随后,通过在线监测MFCs输出电压和分析渗滤液相应指标等方法研究电池产电性能及废水处理效果(生化需氧量、氨氮),进行进一步条件优化.结果表明,当渗滤液呈中性、BOD浓度约为7316.1mg/L时电池的性能最优.此时,最大输出功率密度为9048.0mW/m3,对应电流密度为43.1A/m3,BOD和NH4+-N去除率分别为88.8%和81.7%.而运行时间优化实验表明,运行10—12d最优,此时,MFCs输出电压已降至约90.8±10mV,BOD、NH4+-N去除率达98.0%、89.1%     

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。     

城市垃圾填埋场地下环境污染及控制对策

对城市垃圾填埋场渗滤液及其污染特性进行了分析,对我国城市垃圾填埋造成的土地、地下水污染现状进行了3个实例分析。通过实验室模拟实验研究渗滤液中污染物在地下环境中迁移转化作用,实验结果表明,垃圾渗滤液在地下出现了4个顺序氧化还原带,分别为产甲烷带、Fe(III)还原带、NO-3还原带和氧还原带,微生物在每个带利用的最终电子受体是不同的。最后以北天堂垃圾填埋场为例,建立地下水污染物运移的数值模型,对垃圾渗滤液污染的控制方案进行了模拟研究,模拟计算表明,北天堂垃圾填埋场顶部防护层的设置,必须使外部水进入垃圾场的入渗量控制在小于36 mm/a,才能有效控制渗滤液的污染。     

Fenton及Photo-Fenton氧化处理垃圾渗滤液的研究

通过Fenton高级氧化方法对宜昌市黄家湾垃圾处理厂的垃圾渗滤液进行了氧化降解处理,考察了Fe2 、H2O2的用量和pH等因素对垃圾渗滤液COD去除率的影响,研究了引入可见光的情况下加入C2O4-2与Fe2 的比对降解效果的影响,在pH=3.0,H2O2的量为2.0×10-2mol/L,Fe2 的量为2.3×10-3mol/L的条件下,可使垃圾渗透液的COD去除率达70.0%,在加入一定量的草酸根离子(C2O4-2/Fe2 为0.67)的可见光协助下和引入紫外光都能够极大地提高Fenton试剂对垃圾渗滤液的氧化降解的效果,并比较了在不同条件及光源下Photo-Fenton对此垃圾渗滤液的氧化降解.     

安顺市生活垃圾成分及填埋场渗滤液4个水质指标测定

通过调查分析和水质监测,研究了安顺市生活垃圾组成及填埋场渗滤液水质指标的变化,结果表明:安顺市垃圾填埋场的垃圾成分主要分为9大类,分别是煤渣、塑料、纸类、木材、玻璃、金属、有机物、布类和其它垃圾。煤渣是比重最大的成分。填埋场渗滤液经处理后其COD基本达标排放;pH在限值范围内;污水处理厂温度的高低与外界的气候变化相一致,进出污水处理场的渗滤液温度不变;污泥沉降比基本在正常值20%~30%内,污泥的沉降性能较好。总体看,垃圾填埋场对生活垃圾的无害化处置效果明显。     

内蒙古通辽市砂质土壤中微生物群落结构及其与环境因子的关系

在内蒙古通辽市采集6个土壤样品,研究该地区砂质土壤中微生物群落结构及其与环境因子的关系。应用Illumina Mi Seq高通量测序技术发现,相对丰度大于1%的细菌门有放线菌门、变形菌门、厚壁菌门、芽单胞菌门、绿弯菌门、酸杆菌门、拟杆菌门,相对丰度大于5%的真菌门有子囊菌门、担子菌门。典范对应分析显示影响细菌群落结构的环境因素主要有硝态氮、溶解性有机碳、铵态氮、总氮和含砂量,影响真菌群落结构的环境因素主要有溶解性有机碳、硝态氮、p H、总氮和含砂量。方差分解分析表明硝态氮、溶解性有机碳和铵态氮分别解释了20.73%、16.51%和15.59%的细菌群落结构的差异;溶解性有机碳、硝态氮和p H分别解释了22.29%、22.05%和17.76%的真菌群落结构的差异。研究为探索砂质土壤中微生物群落结构及其与环境因子的关系提供了理论依据。     

流式细胞术检测活性污泥中微生物的群落结构

为了进一步了解活性污泥菌群结构及其功能,为污水处理的正常运转提供理论参考,本实验采用荧光原位杂交技术和流式细胞术对活性污泥细胞悬浊液进行微生物细胞检测分析,结果发现污泥中α-,β-和γ-变形杆菌亚纲和丛毛单胞菌属的微生物相对含量分别为15.09%,20.50%,12.00%和8.37%;这表明β-变形杆菌亚纲的含量最高,为活性污泥中的优势菌群.     

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。     

小兴安岭3种原始红松混交林土壤nirK型反硝化微生物群落特征

[目的]分析小兴安岭地区3种典型原始红松林下土壤nirK型反硝化微生物的群落结构和多样性,探索影响原始红松林土壤nirK型反硝化微生物群落的关键土壤理化因子.[方法]在黑龙江省伊春市小兴安岭凉水自然保护区内采集3种原始红松林(云冷杉红松林、椴树红松林和枫桦红松林)林下土壤样品,提取土壤微生物总DNA,PCR扩增反硝化过...     

内源激活剂驱油藏内微生物菌群结构变化分析

油藏内源功能微生物的激活能有效提高采油效率。其中激活后功能微生物的群落变化分析及相关代谢基因丰度的变化对内源激活剂的筛选及激活机理研究具有重要的指导意义。本实验利用高通量测序技术准确分析了内源激活剂注入井（WJW199.1）和对照井（WJW202）中内源微生物（包括古菌和细菌）基于门、纲、属水平的种群多样性和群落结构。结果表明采出水中Thaumarchaeota门的古菌占主导,而丰度最高的细菌属于Proteobacteria门和 Firmicutes门。不管对于古菌还是细菌,注入井中的微生物多样性都远高于对照井,说明激活剂的添加有效激活了其中的内源微生物,提高了群落结构多样性。尤其是Pseudomonas,Arcobacter等具有产表活剂能力的功能微生物。同时,硫酸盐还原菌脱硫弧菌属等有害菌被抑制,丰度降低。表明从微生物种群变化的程度来看内源激活剂的注入降低了有害菌的丰度,激活了功能微生物,增强了整体微生物的驱油能力。     

海水养殖循环系统不同功能区域微生物群落结构比较

为了探究海水养殖循环系统不同功能区域微生物群落结构特征,深入了解水质理化因子与微生物群落之间的相关性,通过16S rRNA扩增子高通量测序技术对系统不同功能区域水体微生物群落结构进行了分析。结果表明,变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)为整个系统绝对优势菌门,不同功能区域优势属组成差异较大,但是弧菌(Vibrio)丰度都在1%以上。脉红螺养殖池和生物滤池水体α多样性最高,鲍鱼养殖池水体和自然海水多样性最低。NMDS分析结果显示生物滤池和养殖池进水口微生物群落结构相似,其他区域微生物群落结构有明显差异。生物滤池到养殖池NH₄⁺和NO₂^-去除率分别为8.77%和45.12%,NO₃^-质量浓度在整个系统内都处于较高水平(148.50~200.47mg/L)。环境因子与微生物群落结构没有显著相关性,温度T和NO₂^-对微生物群落结构的影响相对较大。研究结果为下一步循环水养殖系统设计的完善和日常管理提供了参考。     

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.     

燃煤厂烟气脱硫废水处理新策略及其作用机制

为了探究颗粒污泥对燃煤厂烟气脱硫废水营养型污染物的去除及微生物种群结构的变化特征,建立序批式厌氧/好氧反应器,以预处理后的燃煤厂烟气脱硫废水为研究对象,分析了污泥颗粒化进程中污泥特征,营养型污染去除及微生物群落结构的演变规律。结果表明污泥颗粒化进程中污泥沉降指数（SVI）显著下降,污泥中生物量显著升高,在120 d时,SVI下降至62 mL/g,混合液总悬浮固体（MLTSS）升高至7.1 g/L。此外颗粒污泥胞外聚合物中蛋白质（PN）显著提高,PN/多糖（PS）升高至2.71-2.74。在稳定运行期,颗粒污泥对COD,NH4+-N及总磷(TP)去除效率分别高达89.25-89.56%,93.4%和73.2%。微生物群落结构演变揭示污泥颗粒化进程提高Comamonadaceae及Pseudomonadaceae的相对丰度,从而提高脱氮除磷效率。     

活性污泥法中进废水应具备的基本条件

活性污泥法是在人工充氧条件下,对废水和各种微生物群体进行连续混合培养,形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用,以分解去除废水中的有机污染物等。适合应用活性污泥法的废水应具备的基本条件有：有机物易于微生物分解、适宜的温度、适宜的pH值、合理的营养盐、有毒和抑制性物质含量较低。     

环丙沙星和铜复合污染下河流底质微生物群落与抗生素抗性基因的交互关系

选择环丙沙星(CFC)和铜(Cu)作为目标污染物,设计室内驯化试验,通过16S rRNA高通量测序、定量PCR等技术探究CFC和Cu复合污染下河流底质微生物群落与抗生素抗性基因(ARGs)间的交互关系。结果表明,CFC单一污染、Cu单一污染和复合污染试验组中ARGs丰度、微生物群落组成及功能存在显著差异;所有试验组的总ARGs相对丰度呈现随时间先增后减的变化趋势。共现网络分析表明, intI 1与3类ARGs和8个菌群相关,是ARGs和微生物群落之间的桥梁;所属变形菌门、酸杆菌门、厚壁菌门、拟杆菌门和绿弯菌门的细菌最有可能成为水环境中ARGs的潜在宿主。基于偏冗余分析发现,在MGEs、微生物群落和污染物等因素中微生物群落对ARGs丰度变化总解释率最高(49.77%);路径分析表明,CFC和Cu主要通过微生物群落间接地影响ARGs的传播和扩散。