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。     

一株采油用地衣芽孢杆菌厌氧生长代谢

为提高采油用外源菌油藏适应性和采油能力,以一株采油用地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)为对象,对其厌氧生长代谢和采油功能进行研究。结果表明:该菌株为兼性微生物,分别可以在好氧和厌氧条件下生长代谢,在好氧条件下生长较快,10 h到达峰值期,而厌氧条件下需要95 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. 5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%,乳化剂产率为0. 25 g/g底物,所产乳化剂为相对分子质量26 000的蛋白多糖类大分子复合物;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,随营养体系中电子受体含量增加产气量增加,而脂肪酸产物质量浓度降低;该菌株物模评价水驱基础上提高采收率达到16. 0%。     

一株高效聚磷菌的筛选鉴定及基因组分析

聚磷菌(polyphosphate accumulating organisms,PAOs)能够在好氧环境下,从外界过量吸收可溶性磷酸盐,并以多聚磷酸盐(Poly-P)的形式贮存;厌氧环境下,可以通过释放体内的多聚磷酸盐获得能量,供自身新陈代谢所需,此类菌株对环境治理和磷资源的开发有重大意义.以湖北某磷化工生产厂周边的土壤为材料,采用传统的平板分离技术并结合高通量筛选法,筛选到一株高效聚磷菌株MET70,在磷含量为10 mg/L的液体聚磷培养基中,培养48 h,聚磷率可达95.8%.对该菌株形态学、生理生化、16S rDNA序列、T-A克隆鉴定及基因组序列分析,判定它是一株嗜麦芽寡营养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia).     

一株高效脱氮磷菌的筛选及其特性的初步研究

从活性污泥中筛选出高效脱氮除磷菌,并进行分类鉴定,同时研究了不同pH和接种量对生长的影响.通过聚磷菌的富集培养、缺磷和富磷培养的筛选、PHB和异染颗粒染色实验进行鉴定,并通过除磷除氮实验、形态学和生理生化实验进行初步研究,通过16S rRNA进行分子鉴定.筛选得到一株高效脱氮除磷菌.该菌株在pH5~10之间均能正常生长,最佳生长pH为7.接种量在10%时生长效果最好,其中对氮磷的去除率分别达78.3%、87.8%.该菌株可以同时对氮和磷有较好的去除效果,通过形态学观察、生理生化试验和16S rRNA基因序列分析,构建系统发育树,初步鉴定为肠杆菌属.     

厌氧反应时间对反硝化聚磷功效及微生物种群的影响

采用厌氧/缺氧/好氧序批式反应器(An/A/O-SBR),考察了不同厌氧反应时间(分别为90,120和150min)长期运行条件下的反硝化除磷效果,并利用荧光原位杂交(FISH)技术分析了系统内微生物种群的结构变化.结果发现,厌氧反应时间为90 min系统合成的聚羟基烷酸酯(PHA)量最高,脱氮和除磷平均去除率分别达到92％和93％,聚磷菌占总菌的(58±2.3)％;厌氧反应时间为120 min的系统脱氮和除磷平均去除率分别达到97％和73％,聚磷菌占总菌的(50±2.2)％.而厌氧反应时间为150min的系统合成PHA最低,平均脱氮率仅为79％,聚磷菌数量也减少至(45±2.7)％.厌氧反应时间过长致使PHA含量水平下降,继而发生游离亚硝酸(FNA)的积累,这是导致系统脱氮除磷效率降低的主要原因.     

低碳源浓度条件下聚磷菌特性

从北京城市排水集团高碑店污水处理厂二沉池回流污泥中分离获得两株高效聚磷菌株,确定出稀释倒平板分离技术更有利于聚磷微生物的筛选.经形态特征及生理生化实验初步鉴定为不动杆菌属(acinetobacter sp.).确定出A、E两菌的最优碳源选择分别为乙酸钠和谷氨酸钠;并在降低碳源质量浓度,即COD小于100 mg.L-1的条件下进行最佳生长条件优化:A、E两菌的最适pH值分别为8和7,最适温度分别为20℃和25℃;金属镁、钾和锰离子对聚磷微生物具有积极促进作用.聚磷微生物呈现出较好的厌氧放磷、好氧摄磷的特性.     

体积比对分段进水改良A~2/O工艺脱氮除磷性能的影响

为了探究体积比对脱氮除磷性能的影响,采用分段进水改良厌氧-缺氧-好氧(A2/O)工艺处理高氨氮低碳氮比的生活污水。在污泥回流比为70%,水力停留时间(HRT)为10 h条件下,考察了体积比(V预缺氧∶V厌氧∶V缺氧∶V好氧)对系统去除有机物、硝化效果、反硝化效果、总氮(TN)和总磷(TP)的影响。试验结果表明:不同体积比对系统有机物的去除和硝化效率影响不显著,出水化学需氧量(COD)和氨氮浓度分别在50 mg/L、5 mg/L以下;系统TN和TP去除受体积比影响较大,体积比为18∶18∶36∶72时,缺氧体积所占比例较大,反硝化细菌获得充足反应时间,反硝化效果最好,TN去除率平均达83.24%;体积比为12∶24∶24∶84时,厌氧体积的增加,为聚磷菌厌氧释磷提供有利条件,TP去除效果最佳,平均去除率达93.63%。     

高效脱氮好氧反硝化菌的筛选及其污水处理工艺优化

从活性污泥中驯化、筛选并分离出1株能有效去除氨氮的菌株LX 1-3,经过形态学与分子生物学鉴定该菌株为副球菌属(Paracouccus sp),NCBI Gen Bank登录号为MH156598.对该菌株进行反硝化性能测试,结果表明该菌培养的最适条件为30℃,最适p H值为7. 0～7. 3,48 h后脱氮率为30. 7%.将该菌与1株高耐盐季也蒙毕赤酵母(KX447139)搭配,脱氮效率有显著提高.在好氧条件下,按照好氧反硝化菌与高效耐盐菌1∶1的接菌量配比接入污水中,30℃反应48 h后,氨氮去除率为86. 36%.该研究为提高污水脱氮处理效率提供了有效的方法.     

A2/O厌氧段聚磷菌的反硝化聚磷特性

利用反硝化聚磷菌进行动态与静态相结合的反硝化聚磷试验,研究A^2/O厌氧段聚磷菌的反硝化聚磷特性。研究结果表明,在A^2/O厌氧段中占聚磷菌总数52%的菌具有同步反硝化聚磷的生物学特性。当以NO3^- -N作电子受体进行聚磷时,其硝酸盐浓度应限制在50 mg/L以下,初始硝酸盐浓度越高,反硝化速率和缺氧聚磷速率及去除率越快,系统由聚磷转变为释磷的时间将延后。由于释/聚磷过程都需要碳源,所以,应控制进水的化学耗氧量（COD）,以200 mg/L为最佳,使在释磷时有充足的碳源而在聚磷时碳源又较少。pH值对释/聚磷有不同程度的影响,在一定范围内,初始pH值越高,释磷效果越好,但当pH≥8.0时,会引起磷酸盐沉积而导致磷酸根浓度降低,从而无法正确判断释磷和生物聚磷效果,反硝化除磷系统的pH值应控制在7.0-7.5的范围内。     

序批式生物膜法生物除磷的试验研究

采用组合纤维填料作为载体的序批式生物膜反应器进行了生物除磷的试验研究.结果表明,在生物除磷过程中,污水中的VFA总量与溶解磷的吸收量具有较好的相关关系,去除1 mg溶解磷大约需要20 mgVFA-COD;为获得稳定良好的生物除磷效果,COD负荷不能太高,否则过多的有机物进入好氧段将引起非聚磷菌的好氧异养微生物异常增殖,导致聚磷菌被洗出;同时COD负荷也不能太低,还要满足反应器中聚磷菌量能够实现净增长;磷的厌氧释放量和好氧吸收量具有良好的相关性,为提高除磷效率必须保证足够的厌氧磷释放量.图5,表1,参12.