厌氧氨氧化生物脱氮技术的研究进展

厌氧氨氧化是指在厌氧条件下,厌氧氨氧化混合菌直接以NH4 为电子供体,以NO3-或NO2-为电子受体,将NH4^ 、NO3-或NO2-转变成N2的过程。厌氧氨氧化作为一种新型的污水处理工艺具有较高的理论意义和良好的应用前景。本文主要阐述了厌氧氨氧化生物脱氮技术原理、厌氧氨氧化的可能途径、方法及其应用现状,并且讨论了厌氧氨氧化反应的微生物学机理和厌氧氨氧化工艺的开发,提出了今后研究的主要方向。     

微生物烟气脱硫中硫酸盐还原阶段的限制性因素及其影响

【目的】利用硫酸盐还原菌(SRB)厌氧活性污泥进行烟气脱硫,探索硫酸盐生物还原的最适条件及重金属离子对硫酸盐生物还原的影响,以提高硫酸盐还原阶段的效率。【方法】对取自污水处理厂的SRB厌氧活性污泥进行高浓度硫酸盐胁迫驯化。分析生物脱硫过程中SRB厌氧污泥还原硫酸盐的限制性因素及影响。【结果】在最适生长条件下(pH 6.5,32°C),经驯化获得的SRB厌氧活性污泥有较强的硫酸盐还原能力。Fe2+的适量添加对硫酸盐还原有一定促进作用。SRB厌氧污泥还原硫酸盐的ThCOD/SO42-最适值为3.00,ThCOD=3.33为最适理论化学需氧量,硫酸盐还原率可达72.15%。SRB厌氧污泥还原硫酸盐反应体系中抑制SRB活性的硫化物浓度为300 mg/L。Pb2+和Ni2+在较低的浓度下(1.0 mg/L和2.0 mg/L)对硫酸盐的还原产生较强的抑制作用,而Cu2+在稍高的浓度下(8.0 mg/L)显示出明显的抑制作用。【结论】经驯化,SRB厌氧活性污泥显示出较强的硫酸盐还原能力,具有应用于工业烟气生物脱硫的潜力。去除重金属离子Pb2+、Ni2+和Cu2+可有效解除对硫酸盐生物还原作用的抑制。     

固定化细胞技术在废水处理中的应用

废水生化处理是目前国内外净化水源的主要技术之一。生物工程中规模最大的生物反应器应该是废水处理生物反应器,这些生物反应器的日处理水量都在百吨、千吨、甚至在万吨     

原生动物在活性污泥中的作用

处理污水有三个重要作用 ,保护环境 ,维护生态系统的健康 ;除去污水中的病菌 ,维护人类健康 ;通过中水的回用 ,提高水资源的利用率。 1913年英国的Ａｒｄｅｒｎ和Ｌｏｃｋｅｔｔ在曼彻斯特建立了世界上第一座活性污泥试验工厂 ,现在活性污泥法已经成为世界各国广泛采用的污水处理方法。在我国城市污水处理厂中 ,采用活性污泥法的占 85 %以上 ,该法的中心环节是曝气形成活性污泥 ,通过生物消耗分解污染物 ,随后活性污泥在沉淀池中沉淀分离 ,从而净化污水。该过程的主要目的是通过微生物的吸收和降解 ,尽量减少污泥的生成量。原生动物是活性污…     

rRNA-targeted寡核苷酸探针识别活性污泥微生物群落结构与功能研究进展

活性污泥中微生物群落内部关系非常复杂 ,及时对活性污泥中优势菌群和群落内部关系进行监测是污水处理中采取正确措施的关键。历史研究表明传统培养方法经常导致活性污泥优势菌群检测的失败 ,而r RNA- targeted寡核苷酸探针作为一种快速原位监测活性污泥微生物群落结构和功能的新工具被引入 ,使我们对参与污水净化的微生物群落结构和优势菌群能有较全面的了解。就该方法在识别除磷污泥、脱氮污泥、污泥泡沫和膨胀污泥中微生物群落结构和功能的典型应用进行综述 ,分析了该方法存在的优点和缺点 ,并对目前已建立且应用于活性污泥微生物检测的 r RNA- targeted寡核苷酸探针进行了详细总结     

一株降解对氯硝基苯的Comamonas sp.CNB1的分离鉴定及其降解特性

从处理某化工厂污水的活性污泥中分离到一株降解对氯硝基苯的细菌CNB1菌株。经过对其形态特征、生理生化、以及16S rDNA序列分析,该菌株初步鉴定为Comamonas sp.,进一步研究表明,该菌株能够以对氯硝基苯为唯一碳源、氮源和能源生长。生长过程中,氯离子释放同步于对氯硝基苯降解,且氯离子的释放量与对氯硝基苯的降解量相当。该细菌利用对氯硝基苯生长的最适生长温度和pH分别为28℃和9.0。测定了降解途径中相关酶的活性,表明初始降解过程是由对氯硝基苯还原酶催化的硝基还原反应,芳环的裂解是由2-氨基苯酚1,6-双加氧酶催化。     

活性污泥微生物群落宏组学研究进展

活性污泥是全球最常用的废水生物处理人工生态系统,微生物是驱动其污染净化能力的关键。活性污泥微生物群落所有物种与基因(简称"微生物组")的研究先后经历了"显微镜观察和纯菌培养分离"(1915)、"PCR扩增-测序"(1994)和"高通量测序-宏组学分析"(2006)三个重要阶段的发展变迁。相应地,我们对活性污泥微生物组的认知经历了从最早对微型动物(如钟虫和轮虫)及其他微生物的形貌观察和纯种培养鉴定到今天对整个微生物组的全局多样性认识的飞跃。近13年来,基于高通量测序的宏组学方法被广泛应用于揭示活性污泥微生物群落组成结构和功能,我们现在充分意识到活性污泥微生物组蕴藏着大量不可培养新物种和基因多样性,驱动着各类污染物的降解与转化。目前,特异性分子标记基因的扩增子测序技术已经被广泛应用于揭示城市和工业废水处理活性污泥微生物组和典型功能种群(如硝化细菌和聚磷菌)的时空多样性和群落构建机制,进而为未来实现活性污泥微生物组功能的精准调控奠定理论基础。宏基因组学研究在群落、种群和个体基因组水平全面解析了活性污泥微生物组驱动的碳、氮、磷元素循环过程,以及有机微污染物的生物降解和转化机理。将来活性污泥微生物组学研究需要在"标准化的组学分析方法和绝对定量""高通量培养组学""高通量功能基因组学"和"多组学方法的结合及多种方法并用"4个方面取得实现精准生态基因组学所需的技术突破,以最大限度发掘活性污泥微生物组在污水处理与资源回收领域的生态学与工程学价值。     

FISH技术在废水处理中的应用

该文介绍了FISH（Fluorescence in situ hybridization）技术与DGGE／TGGE、PER扩增技术、共聚焦激光扫描显微镜以及生物传感器等结合使用,可直观形象的研究微生物在废水处理系统中的形态、生理变化,以及微生物种群的演替的规律;为筛选和驯化活性污泥或生物膜中的对废水处理起主导作用的微生物,提供更加有效、快速、可视的信息,促进废水处理技术的发展。     

活性污泥积累PHB (Poly-β-hydroxybutyrate)及其菌群多样性分析

【目的】通过调整活性污泥在驯化过程中碳、氮、磷比例以及供氧模式, 以提高其积累PHB的能力。应用PCR-DGGE定期对驯化期间菌群动态进行分析。【方法】以乙酸钠为碳源, 在SBR (Sequencing batch reactor) 内以厌氧/好氧 (A/O) 交替的驯化模式, 逐级提高碳源浓度, 限制氮源浓度, 人为创造营养不均衡条件来逐步提高活性污泥积累PHB的能力。【结果】当碳浓度逐步提高, COD升高至1 200 mg/L, COD/N/P为1 200/9.6/30时, 活性污泥中PHB积累量达到最大, 占细胞干重的64.2%。【结论】驯化过程中逐步提高COD负荷, 并增加COD/N的值有利于PHB积累, 利用苏丹黑和Albert法染色显示菌群内产PHB菌占很大比例, 透射电镜显示菌体胞内含有大量白色PHB颗粒。经DGGE菌群动态分析, 发现驯化过程中菌群种类出现较为明显的演替, 而在一个反应周期(6 h)内菌种数量也有一定改变。驯化获得的高产PHB的菌群中含Acinetobacter、Bacillus、Bacteroidetes、Chryseobacteria 及proteobacteria等5个属的微生物, 菌群多样性较为丰富。     

活性污泥微生物菌群研究方法进展

活性污泥是活性污泥法处理污水系统的功能主体。人类对活性污泥微生物菌群的认识随着其研究方法的发展而逐步深入。传统培养方法只能检测到活性污泥中1％～15％的微生物。随着一系列基于免培养的分子生物学技术的出现,活性污泥中菌群的复杂性和多样性以惊人的速度被人们认识,大量依靠传统检测方法未能发现却在活性污泥中起关键作用的微生物逐渐被发现。许多模拟活性污泥菌群生存环境条件的现代培养技术开始发展,且已成功培养了一部分传统培养方法不能培养的细菌类群,这为研究基于免培养方法发现的大量新的微生物菌群的生理特性和作用机制提供了可能,也无疑将把人们对活性污泥菌群的认识推向一个新的层次．主要介绍活性污泥微生物菌群研究的一系列方法,从传统培养方法到基于免培养的现代分子生物学技术,再到现代培养技术,着重论述了现代分子生物学技术及其在活性污泥微生物菌群研究中的进展。