PCR-DGGE法研究Sludge bio-membrane(SB)系统中反硝化聚磷菌的变化

采用SB同步脱氮除磷系统富集反硝化聚磷菌,利用平板分离法和PCR-DGGE技术,进行微生物种群的跟踪.研究结果表明:通过平板法分离到的微生物主要为棒状杆菌属、不动杆菌属、假单胞菌属、肠杆菌科、莫拉氏菌属、葡萄球菌属、副球菌属共7种,富集后细菌主要为不动杆菌属、假单胞菌属、肠杆菌科、副球菌属4种,富集后系统内细菌种类减少,与采用Sequencing Batch Reactor(SBR)池富集的反硝化聚磷菌不同.采用PCR-DGGE法发现富集前以黄杆菌属、产碱杆菌属、副球菌属、紫色杆菌属、赤细菌属为主,富集后以产碱杆菌属、副球菌属、紫色杆菌属为主,副球菌属是唯一通过2种办法获得确认的反硝化聚磷菌株.采用PCR-DGGE和16S rDNA克隆文库方法研究的同步反硝化聚磷菌都以变形门占优势.     

反硝化聚磷菌的SBR反应器中微生物种群与浓度变化

依据DPB原理,以SBR反应器富集反硝化聚磷菌,进行各阶段的泥水混合液中微生物浓度与种群变化的研究.研究结果表明:聚磷菌＼反硝化聚磷菌的浓度分别增加为原来的94和75倍.第2段运行后,常规聚磷菌和部分放线菌被淘汰,污泥沉降比(SV)的变化为反应器细菌变化提供了指示作用.好氧段中硝化菌、亚硝化菌浓度明显比厌氧段的高.好氧段中亚硝化菌下降为原来的0.63倍,但硝化菌的浓度增加为最初的19.3倍.反硝化菌、聚磷菌的浓度比反硝化聚磷菌多.反硝化菌的浓度先上升后下降,第2段淘汰了常规的反硝化菌.反应器中有一定量的发酵菌和产乙酸菌,但无产甲烷菌.富集后聚磷菌的种类减少且集中,反硝化聚磷菌以假单胞菌属、棒状杆菌属为主,肠杆菌科和葡萄球菌属次之.     

几株反硝化聚磷菌的筛选及其生理生化特性的鉴定

为研究反硝化聚磷菌的生物学特性,通过吸磷试验、硝酸盐还原产气试验及异染颗粒和PHB颗粒染色辅助检验,从苏州某食品厂排放的废水中分离筛选出3株反硝化聚磷菌B4、B5和B6。经鉴定,分别属于沙雷菌菌属（Serrat／a）、拉恩菌菌属（Rahnella aquatilis）和不动杆菌菌属（Acinetobacter）。测定了这3株菌的生长曲线,研究了温度和pH值对这3株菌株的生长及脱氮除磷效能的影响。结果表明,B4、B5和B6菌株的生长和脱氮除磷反应最适温度均在30℃左右;在室温条件下,B4、B5和B6生长的最适pH为6．5～8．5;3株菌反硝化脱氮除磷反应的最佳pH值均为中性偏碱。     

反硝化聚磷菌的驯化及脱氮除磷性能研究

目的研究反硝化聚磷菌的富集及菌株反硝化除磷特性,丰富反硝化聚磷菌的菌种,为今后反硝化脱氮除磷技术的实际应用提供参考.方法利用活性污泥为基质快速富集以NO_3~-作为电子受体的反硝化聚磷菌,并用专性培养基于稳定运行的A~2SBR反应器中分离得到2株高效反硝化聚磷菌N4. 3和N4. 1,对两株菌的反硝化除磷效能进行研究.结果在两阶段驯化条件下,共历时36天反硝化聚磷菌富集成功,反硝化除磷系统出水COD、TP和NO_3~--N的质量浓度分别为24. 52 mg/L、0. 37mg/L和2. 64 mg/L; N4. 3和N4. 1均具有PHB及异染颗粒,且革兰氏染色均呈阳性; N4. 3和N4. 1硝态氮去除率分别为95. 83%、96. 30%,总磷去除率分别为88. 34%、91. 42%.结论 A~2SBR系统中反硝化聚磷菌富集效果较好,并且分离出两株具有较高的反硝化吸磷能力的菌株.     

一株反硝化聚磷菌的筛选及其脱氮除磷性能研究

为给工程化应用提供一定的理论支持和依据,研究了反硝化聚磷菌的脱氮除磷效率和适宜的生长环境。以青岛市某污水处理厂成熟活性污泥为菌种来源,通过筛选、培养、形态分析、分子生物学鉴定等方法,分析了该菌生长规律与其脱氮除磷率的关系,并通过改变温度、pH和碳源等生长条件研究对其脱氮除磷率的影响。成功分离并鉴定了一株脱氮除磷率高的反硝化聚磷菌株,该菌株是假单胞菌属(Pseudomonas sp.),脱氮除磷效率较高,其脱氮除磷率超过90%。该菌株在温度30℃,碱性环境,碳源为柠檬酸钠条件下,能够较好的生长。     

反硝化除磷技术综述

综述当前反硝化聚磷菌的生物学机理及其工艺运行的主要影响因素,重点分析单污泥反硝化除磷工艺(BCFS)和双污泥反硝化除磷工艺(DEPHAONOX和A2N),总结其运行特点,并从生物学、在线检测技术开发和工艺改造3个角度,对反硝化除磷技术未来研究重点方向作出展望。     

聚磷菌和聚糖菌反硝化除磷的研究分析

在磷技强化生物除术的基础上,对反硝化聚磷菌和反硝化聚糖菌的反硝化能力对生物除磷的影响进行了总结分析。在强化生物除磷系统中,缺氧条件下存在反硝化聚磷菌和反硝化聚糖菌,会对聚磷菌富集和系统除磷产生影响,同时研究发现碳源种类、电子受体类型、进水C/N、污泥龄和pH值是反硝化除磷的影响因素。乙酸钠为理想碳源、以NO~-_3—N为理想电子受体、C/N值的理想比值为4~5、控制污泥龄最佳范围是10~12d、pH值的最佳控制范围是7~8,反硝化除磷效果好。     

低温环境下聚磷微生物的富集驯化研究

针对低温环境下生物强化除磷工艺的启动与运行,研究了厌氧/好氧和厌氧/缺氧两种模式富集驯化好氧聚磷菌和反硝化聚磷菌的效果.研究表明,以城市污水处理厂活性污泥为接种污泥,在8~11℃的低温环境下能有效完成好氧和反硝化聚磷菌的富集驯化,厌氧/好氧和厌氧/缺氧反应器分别在第40d和第80d达到稳定状态.厌氧/好氧反应器内污泥释磷和吸磷能力强于厌氧/缺氧反应器内污泥,分别为27.7 mg P/g MLVSS,35.2mg P/g MLVSS,17.4mg P/g MLVSS,23.1mg P/g MLVSS.反硝化聚磷菌可以在好氧条件下以氧为电子受体快速吸收磷,而好氧聚磷菌在缺氧环境中以硝酸盐为电子受体立即吸收磷的能力较弱,仅为6.9mgP/gMLVSS,占好氧吸磷的19.6%.厌氧/好氧和厌氧/缺氧两个反应器富集前后聚磷菌(Accumulibacter)的丰度分别由9.3%(接种污泥)增加到79.3%(好氧聚磷菌)和61.6%(反硝化聚磷菌),同样表明了在该低温环境下两个生物强化除磷工艺均实现了Accumulibacter的有效富集.     

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。     

反硝化聚磷菌吸磷能力和生长特性研究

目的研究反硝化聚磷菌在同一反应条件下的吸磷能力和生长特性,为污水脱氮除磷微生物学的研究提供理论依据.方法通过反硝化聚磷菌的吸磷试验,确定各菌株的含磷量及吸磷速率;通过拮抗试验构建复合菌群,采用浊度法绘制各菌群的生长曲线,进一步研究微生物的种群特性及对环境的适应能力.结果韦荣氏菌属在缺氧培养3 h时,磷质量浓度出现最大降幅,出水PO3-4-P质量浓度均低于2.00 mg/L.菌株F8适应新环境的能力最强.对数期时,菌株F3、F9、F13的生长速率最小.菌株F5的稳定期持续时间比较短,处于144~168 h;F11持续时间最长,处于144~216 h.菌株F16对数期最短,最先进入稳定期,且稳定期持续时间最长.各种复配菌株处于稳定期时菌体数量从小到大依次为F9、F8、F3、F10、F7、F2、F4、F14、F16、F6、F11、F1、F5、F12、F13、F15.结论反硝化聚磷菌单菌吸磷速率与其菌株整体吸磷量大小无关,复合菌株较强的适应能力使其调整期比任何一株单菌的时间都短.     

反硝化聚磷菌快速驯化的对比研究

对反硝化聚磷菌的两阶段法和三阶段法两种驯化方法做了对比研究.结果表明,在达到相同的驯化效果时,三阶段法要比两阶段法快;在相同的驯化时间内(两阶段法35 d、三阶段法36 d),采用三阶段法驯化的反硝化聚磷菌利用硝酸盐吸磷的能力要强于两阶段法,经过分析认为,COD对反硝化聚磷的抑制作用是产生差别的主要原因.     

A2O—MBR工艺反硝化脱氮除磷研究

以自行设计的双反应器A2O-MBR为研究对象.对模拟生活废水的脱氮除磷进行了研究.结果表明:当N、P负荷为0.14和0.3 kg·m-3·d-1时,COD、N、P去除率分别为90.5%、80.6%和67.7%,系统不必外投硝酸盐即可实现反硝化除磷.具有很强的反硝化脱氪除磷能力,反硝化聚磷菌(DPAOs)占总聚磷菌(PAO)的比例和反硝化除磷量占总除磷量的比率分别达70.00%和69.81%;污泥回漉中硝酸盐量超过一定范围会发生对厌氧释磷的抑制.本系统中当进水ρ(COD):ρ(TP)为30:1时,进水COD与回流污泥硝酸盐的比例应高于30:1.采用问歇抽吸出水有助于延缓膜污染,膜出水不受污泥沉降性的影响.     

DNPAOs的富集及其同步除磷脱氮的实验研究

采用强化除磷反应器,通过厌氧/好氧和厌氧/缺氧过程,分两阶段对硝化菌和反硝化聚磷菌(DNPAOS)进行选择和富集,形成了以二者为优势菌群的同步强化生物除磷脱氮体系。实验结果表明,体系同时存在硝化和反硝化吸磷过程,达到在废水处理过程中同时脱氮除磷的效果,经过58周期的厌氧/缺氧驯化富集,污水氨氮和总磷的去除率分别达到了93%和97%,DNPAOS占总PAOS的48%。     

聚磷菌的筛选鉴定及其影响因素试验研究

为筛选出EBPR工艺中聚磷能力强的菌株，采用四区划线法、蓝白斑筛选法和内聚物染色法从SBR反应器内分离筛选出XC-1、XC-2和XC-3共3株聚磷菌，经生理生化试验和16S rDNA基因序列分析，结果显示这3株菌株为土壤杆菌属(Agrobacterium),均被鉴定为根癌土壤杆菌(Agrobacterium tumefaciens)。各菌株的生长特性试验表明：在培养的第24小时时菌株生长趋于稳定，第18小时时摄磷过程结束，除磷率维持在75%以上。其中XC-1的除磷能力相对较强，除磷率稳定在80%左右。聚磷菌除磷试验结果表明：聚磷菌适宜在中性偏碱性环境中生长，在pH为7～8时能够维持较强的除磷能力；温度控制在30℃左右时有利于除磷；生长环境中的营养物质必须满足聚磷菌的生长需求，控制接种量在6%、装液量控制在50～75 mL最为适宜。     

反硝化除磷技术应用及效率影响分析

利用反硝化聚磷菌在缺氧条件下能实现对氮,磷的同时去除这一特点,研发出各种反硝化除磷工艺。文中阐述了反硝化除磷的机理,对几种比较典型的反硝化除磷工艺应用作了较为详细的介绍,并对各工艺的优缺点进行了分析。     

连续流双污泥系统反硝化除磷脱氮特性

以生活污水为处理对象 ,对基于缺氧吸磷理论开发出的连续流厌氧 /缺氧 -硝化 (A2 N)双污泥新工艺反硝化除磷脱氮的性能进行了考察 .试验结果表明 :A2 N双泥系统能使硝化菌和反硝化聚磷菌分别在各自最佳的环境中生长 ,利于系统脱氮除磷的稳定和高效 ,可控制性也得到了提高 .研究发现 ,当进水 ρ(C) / ρ(N)为 3.97时 ,ρ(总氧 ,TN) / ρ(总磷 ,TP)和化学耗氧量 (COD)去除率分别为 80 .99% ,92 .87%和 91% ;而当提高进水 ρ(C) / ρ(N)至 6 .4 9时 ,可进一步提高脱氮除磷效果 ,ρ(TN) ,ρ(TP)和COD去除率分别达到 92 .7% ,97.95 %和 95 % .可见 ,该工艺较适合进水COD/ ρ(TN) 偏低的城市污水脱氮除磷处理 .     

pH值对反硝化除磷的影响

概述了SBR工艺中的反硝化除磷现象,讨论了SBR反硝化除磷工艺中pH值、碳源、聚磷菌与非聚磷菌竞争、污泥龄等影响因素。采用厌氧、缺氧SBR反应器研究了厌氧段和缺氧段pH值变化对以硝酸盐作为电子受体的反硝化除磷过程的影响。结果表明,当厌氧段pH=8.0、缺氧段pH=7.0±0.1时,脱氮除磷效果最好。     

探究反硝化聚磷菌驯化筛选及效能的研究进展

当前水污染治理的重点关注问题之一就是水体富营养化。各种人为因素导致在生产生活等诸多领域向水体中排放的氮磷元素越来越多,使得水体中氮磷含量高的问题日益严重。近年来随着相关研究的发展,利用反硝化聚磷菌来进行脱氮除磷的反硝化除磷工艺为生物脱氮除磷提供了新的方向。本文将对低温反硝化聚磷菌的驯化筛选原理及其脱氮除磷的效能机制的研究进展进行探究分析。     

固定化反硝化聚磷菌制备方法的研究

选用海藻酸钠(CA)和聚乙烯醇(PVA)混合物作为包埋载体,对经富集培养的以反硝化聚磷菌为主的活性污泥固定化制备方法进行了研究.利用正交实验考察了包埋菌体量、海藻酸钠质量分数、沸石添加量和交联时间对固定化菌除磷效果的影响,着重研究了包埋菌体量和沸石添加量这2个显著性影响因素对固定化小球性能的影响.研究表明,制备固定化反硝化聚磷菌的最佳包埋条件是:PVA质量分数为8%,CA质量分数为3%,包埋菌质量体积浓度为25g/L,沸石质量体积浓度为20 g/L,固定化小球交联时间为18 h.     

SBR反应系统中反硝化除磷的研究

通过试验研究反硝化聚磷菌在厌氧-缺氧和厌氧-好氧2个不同SBR反应系统中达到了同步脱氮除磷的效果.这一结果说明A2SBR反应系统中的聚磷菌能够利用硝酸根代替氧作为最终电子受体.聚磷菌在A/OSBR中的聚磷速率是30-70 mg P/gMLVSS.h,在A2SBR中是15-32 mg P/gMLVSS.h.