一株产絮凝剂不动杆菌的筛选及其絮凝特性

从活性污泥中筛选出一株高效的微生物絮凝剂产生菌,鉴定为鲍曼不动杆菌.蚕豆根尖细胞微核试验未显示该菌株所产絮凝剂具有遗传毒性.该菌产絮凝剂的最佳碳源和氮源分别为葡萄糖和酵母浸出汁,培养时间为24 h.在絮凝体系中加入Ca2 能明显提高发酵液的絮凝率.在pH为8.0时对高岭土悬浊液和污水具有良好的絮凝效果.     

造纸废水活性污泥的微生物群落结构及多样性分析

为探究造纸废水活性污泥中微生物群落结构多样性以及对造纸废水处理效果的影响，利用Illumina MiSeq 高通量测序方法，分析在处理造纸废水过程中，同一运行阶段两个并联氧化沟内活性污泥的微生物群落与多样性组成。结果表明，系统中处理造纸废水的活性污泥在同一废水条件下微生物群落结构总体稳定，优势细菌为绿弯菌门(Chloroflexi)、拟杆菌门（Bacteroidota）、变形菌门（Proteobacteria）、Myxococcota、放线菌门(Actinobacteria）、厚壁菌门(Firmicutes）等。最重要的优势细菌类群为Chloroflexi，相对丰度占比为47.67%~48.22%，远远高于其他废水中Chloroflexi的占比，其中厌氧绳菌纲（Anaerolineae）是其主要成员，占比84.39%~88.34%，可针对性地去除造纸废水中的污染物。造纸废水活性污泥样品中存在大量特殊功能菌群，其在废水中污染物尤其是木质素的去除中发挥着重要作用。     

磷酸盐浓度及pH对聚磷菌吸磷能力的影响

在运行良好的A/O生物除磷系统中,研究质子、镁离子和磷酸盐浓度与聚磷菌释磷及超量摄磷的关系及影响。结果表明,正常生物除磷过程中,水中镁离子浓度变化与磷酸盐浓度变化明显正相关;在中性和碱性条件下,外加少量磷酸盐,可以诱导聚磷菌进一步的超量吸磷,达到更好的生物除磷效果;但在好氧段额外分别投加5 mg/L和10 mg/L的磷酸盐,好氧段前期吸磷量由对照的14.4 mg/L分别下降为10.2 mg/L和7.4 mg/L,投加磷抑制了PAOs好氧吸磷速率。在外碳源充足的情况下,对照组及额外投加5 mg/L和10 mg/L磷酸盐的三个系统中PHB最大合成量分别为25.2 mg/g、21.2 mg/g和17.9 mg/g VSS,外加磷的系统PHB合成量明显下降导致好氧段PAO摄磷动力降低是引起系统除磷率下降的直接原因。好氧段外加磷酸盐后镁离子含量水中偏高。说明水体中镁离子与磷酸盐摄入聚磷菌细胞具有同步性。研究表明相对厌氧释磷,PAO好氧摄磷更容易受到影响,从而影响到整个生物除磷效果。     

强化生物除磷系统主要微生物及其代谢机理研究进展

强化生物除磷(enhanced biological phosphorus removal,EBPR)工艺在废水除磷处理中应用广泛.主要功能微生物及其代谢机理的研究是有效调控EBPR工艺稳定运行与效能提升的基础.本文选取EBPR系统中最主要的两类微生物(聚磷菌和聚糖菌),从底物吸收机制、糖酵解途径、TCA途径的贡献以及聚磷菌和聚糖菌的代谢相似性等方面对这些微生物的代谢机理进行综述,评价了分子生物学技术在研究EBPR系统微生物学及其代谢机理方面的应用现状,在此基础上对EBPR系统今后的研究方向进行了展望.
     

一株产絮凝剂不动杆菌的筛选及其絮凝特性

从活性污泥中筛选出一株高效的微生物絮凝剂产生菌, 鉴定为鲍曼不动杆菌。蚕豆根尖细胞微核试验未显示该菌株所产絮凝剂具有遗传毒性。该菌产絮凝剂的最佳碳源和氮源分别为葡萄糖和酵母浸出汁, 培养时间为24 h。在絮凝体系中加入Ca2+能明显提高发酵液的絮凝率。在pH为8.0时对高岭土悬浊液和污水具有良好的絮凝效果。     

剩余活性污泥完全资源化利用微生物集成技术

剩余活性污泥完全资源化利用微生物集成技术包括: 使用土著PHA合成菌回注法驯化并发酵活性污泥, 生产生物降解材料聚羟基脂肪酸酯(PHA); 采用土著嗜酸性氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌进行生物淋滤, 去除重金属; 以解磷菌和解钾菌为菌种, 进行固态发酵, 生产生物菌肥。结果表明, 500 L中试PHA占挥发性悬浮固体的20%以上; 重金属含量达到国家排放要求; 生物菌肥中活菌数大于1×108 个/g以上。实现了剩余活性污泥的近零排放。     

降解硫氰酸和丙烯腈的一种新型混合细菌培养物

从腈纶废水生物粘膜中选育到能降解硫氰酸钠、丙烯腈、异丙醇和丙酮的新型混合细菌培养物。SAT13,其降解硫氰酸钠和丙烯腈的能力分别为1800mg／l和120 mg／l。该培养物由自养菌和异养菌组成,包括排硫杆菌(Thiobacillus thioparus)、中间硫杆菌(Thiobacillus interm-edius)、假单胞杆菌(Ptldomonas sp-)、节杆菌Arthrobacter sp和固氯菌(Az。Tobacter sp．)。这些细菌是净化腈纶废水中污染物的主要微生物,其中降解硫氰酸钠的主要细菌为排硫杆菌、中间硫杆菌和假单胞杆菌。降解丙烯腈的主要细菌是中间硫杆菌和节细菌。固氮菌对这两种污染物无降解作用。     

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。     

好氧反硝化菌的筛选及其脱氮除磷性质的研究

利用富集培养基, 从用生活污水驯化后的活性污泥中筛选得到一株具有好氧反硝化兼具除磷功能的细菌。通过形态学及生理生化指标鉴定其为假单胞菌属。利用此好氧反硝化菌处理模拟废水及生活废水, 通过监测总氮、无机磷及CODcr变化确定在C/N摩尔比为3:1、接种量为10%、pH 6.8、30°C条件下处理2 d, 该菌株脱氮、除磷及去除有机物的效果最佳, 活性污泥经此好氧反硝化菌强化后, 对生活废水的处理能力得到明显提升。     

一株糖蜜酒精废水净化菌Lysinibacilus sp.S6的筛选与鉴定

高效的微生物菌种在废水生化处理中是保证高处理效率的关键。从处理糖蜜酒精废水的活性污泥中,经驯化、分离纯化,筛选到一株能在以糖蜜酒精废水为唯一碳源进行生长的微生物菌株,生理生化和16S r DNA基因序列分析初步鉴定为赖氨酸芽孢杆菌属,命名为Lysinibacilus sp.S6。该菌株在糖蜜酒精废水COD浓度为105 851.15 mg/L,温度为37℃左右,不添加任何微量元素的情况下,COD去除效果较为理想,48 h可达64.22%。此外,该菌还具有一定的脱氮除磷作用。Lysinibacilus sp.S6在糖蜜酒精废水的微生物处理中有很好的应用前景。     

碳源调控下除磷/蓄磷生物滤池的生物膜特性分析

【目的】分析厌氧/好氧交替生物滤池(AABF)在生物除磷与蓄磷过程中, 采用碳源调控(定期补充进水碳源)诱导蓄磷菌群充分释磷-排磷的运行方式对滤池微生物特性的影响。【方法】通过多聚物染色、扫描电镜(SEM)以及限制性酶切多态性分析法(RFLP), 对比了碳源调控前后AABF长期运行生物膜内菌群形态、组成特征及变化。【结果】AABF在实施碳源调控期间滤池生物膜内部分微生物形态主要由杆状演变为丝状; 细菌种类大幅减少, 碳源调控过程中生物膜内优势菌β-Proteobacteria的比例由56.9%提高至72.5%。实施碳源调控后, 细菌的组成与形态变化明显。【结论】定期补充进水碳源(诱导释磷/收割磷的运行方式), 同时控制碳源投量, 能够引起生物膜微生物形态发生较大变化, 优势菌比例迅速提高。研究结果对于通过过程调控, 提高除磷工艺的设计具有重要的意义。     

一株高效聚磷解淀粉芽孢杆菌的分离鉴定及其除磷条件优化

【背景】磷是引起水体富营养化的主要营养物质。生物除磷具有成本低、效率高且适用范围广等特点,成为近年来水处理研究领域的热点。目前虽然有一些聚磷菌被筛选获得,但它们的除磷效率不高,其除磷条件尚需优化。聚磷菌的固定化及回收利用也亟待研究。【目的】分离筛选并鉴定高效聚磷菌株,优化除磷环境条件,研究吸附材料对所筛菌株除磷的影响,为聚磷菌的开发利用提供理论依据。【方法】采用常规细菌分离筛选方法获得高效菌株,通过形态特征观察、生理生化实验和16S rRNA基因序列分析对菌株进行鉴定;结合单因素试验、Box-BehnkenDesign和响应面分析优化除磷条件;通过测定海绵、无纺布和聚氨酯泡沫对聚磷菌的吸附作用评估该材料的固定化效果。【结果】从连云港市某磷矿厂废水中分离筛选出一株高效聚磷细菌P49,经鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens);优化后的最佳除磷条件为pH 6.8、温度31℃、装液量30.2%,在此条件下P49除磷率可达80.43%;应用聚氨酯泡沫的吸附效果优于海绵和无纺布。【结论】解淀粉芽孢杆菌P49具有良好的除磷效果,可为生物除磷提供微生物资源,用聚氨酯泡沫吸附可实现对该菌株的固定化和回收利用。     

强化生物除磷系统的功能微生物研究进展

人类活动过程中排放的磷是导致水体富营养化的重要原因之一,因此,采取强化生物除磷(Enhanced biological phosphorus removal,EBPR)技术去除污水中磷,减轻对环境不利影响。由于具有经济、可持续的优点,EBPR系统在污水除磷中得到广泛应用,而体系中微生物群落组成合理、功能完整是EBPR系统高效稳定运行的关键所在。为了深入了解EBPR系统除磷机理和实现高效稳定运行,对系统中微生物群落结构和主要功能微生物进行了大量研究。EBPR系统中除了具有聚磷能力的聚磷菌(Polyphosphate-accumulating organisms,PAOs)外,还包括没有聚磷能力的非聚磷菌(non-PAOs),主要为聚糖菌(Glycogen-accumulating organisms,GAOs)和一些辅助细菌等。目前,发现与聚磷相关的功能微生物种类越来越多,研究最多的PAOs和GAOs分别为Accumulibacter和Defluviicoccus。PAOs和GAOs在不同的环境条件下存在竞争或合作关系,但是PAOs在特定条件下是否能够表现出GAOs的代谢特性这一问题还存在争论。除传统碳源、p H和温度等因素影响生物除磷外,外源污染物(如抗生素和重金属)对EBPR系统中功能微生物也产生影响。为了获得高效PAOs,传统分离方法、蓝白斑筛选法和人工构建工程菌的方法先后得到应用。现代分子生物学技术的发展为EBPR系统中功能微生物研究提供了先进可靠的技术手段,通过高效聚磷菌的构建实现高效除磷是未来提高实际污水中生物除磷效率的一个重要发展方向。     

鲍曼不动杆菌生物被膜形成和菌体形态变化的研究

目的观察鲍曼不动杆菌能否以生物被膜菌的方式存在。方法采用平板改良法,分别于24h、2d、3d、5d和7d五个时间点,用扫描电镜观察硅胶膜上是否有鲍曼不动杆菌附着并形成生物被膜。结果鲍曼不动杆菌可以生物被膜菌的方式存在,第3天时在硅胶膜上生物被膜成熟。同时发现细菌形态在被膜形成后发生改变。结论鲍曼不动杆菌可以生物被膜菌的形式存在。     

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     

一株异养硝化-反硝化不动杆菌的分离鉴定及脱氮活性

[目的]分离筛选并鉴定一株异养硝化-反硝化细菌,并探讨其在脱氮中的作用.[方法]富集培养分离筛选微生物,通过形态观察和生理生化特征及16S rDNA鉴定细菌,定时测定其OD600研究生长曲线,正交试验研究其脱氮影响因素和最佳条件,与污水处理厂活性污泥共同作用检验其脱氮活性.[结果]分离到一株异养硝化-反硝化细菌,鉴定结果表明是一株不动杆菌,命名为Acinetobacter sp.YF14,这是已知报道的第一株进行异养硝化和好氧反硝化的不动杆菌.该菌在12 h时进入对数期,22 h时进入稳定期,45 h以后进入衰亡期.该菌能进行异养硝化,3d后氨氮和总氮的去除率可以达到92％和91％,且无硝酸盐氮和亚硝酸盐氮积累.好氧条件下该菌能进行反硝化,在硝酸盐和亚硝盐培养基中均能将氮几乎完全去除.对该菌脱氮的影响程度大小依次为转速＞接种量＞碳源＞碳氮比＞ pH.当转速为160 r/min,碳源取葡萄糖,接种量1％,碳氮比为8∶1,pH为6.5时,脱氮效果最好.该菌株可以提高活性污泥对于生活污水总氮脱除率约30％.[结论]菌YF14可以明显加强活性污泥脱氮效果,显示了良好的应用前景.     

北京城市排水集团污水生物处理技术发展目标

由于系统中各种微生物群落之间的竞争存在着复杂的相互作用,生物脱氮除磷工艺在运行过程中存在着碳源竞争和泥龄冲突两大问题,造成大部分污水处理厂的脱氮除磷效果不稳定。为此,国际上提出了短程硝化反硝化、厌氧氨氧化、反硝化除磷等技术来节约碳源,或者通过污泥的水解酸化来增加碳源。全国的二级处理主要是采用活性污泥生物技术,     

生物环保发展态势及分析

正生物环保技术主要是指利用微生物的氧化、还原、吸附等作用实现污染物去除的一类技术,与化学、物理等技术相比,具有成本低、二次污染少等优点。最早的生物环保技术是一百多年前发明的活性污泥法废水处理技术,该技术至今仍然是解决水污染问题的首选技术。活性污泥法最初主要用于有机污染物(即BOD或COD)的矿化,之后随着人们对水污染问题认识的深入,对污水中氮磷等营养元素去除的要求显著提升,由此导致了一系列生物脱氮和除磷工艺的开发和应用。如今,具有生物脱氮除磷功能     

A~2/O和SBR系统中微生物群落结构比较分析

利用16sRNA高通量测序手段对A~2/O脱氮除磷工艺和A/O-SBR除磷工艺中微生物群落结构和脱氮、除磷微生物丰度变化进行全面的分析。根据测序结果,共获得20个门、150个属微生物。微生物多样性分析结果显示,在两个系统中主要菌门为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、浮霉菌门(Planctomycetes)3个菌门,这3个门的细菌总数占微生物总数的80%左右。在属级水平上,A~2/O工艺的优势微生物为脱氮单孢菌属(Dechloromonas),丰度为10.00%。在SBR工艺中,陶厄氏菌属(Thauera)为优势菌属,其丰度为7.90%。Candidatus Accumulibacter是SBR好氧除磷系统中的主要除磷微生物,其相对丰度为2.80%。脱氮单孢菌属(Dechloromonas)、陶厄氏菌属(Thauera)为A~2/O工艺中主要脱氮微生物,Candidatus Accumulibacter为代表性的除磷微生物,其丰度分别为10.20%、3.70%和0.50%。     

活性污泥微生物胞外多聚物生物合成途径与菌胶团形成的调控机制

活性污泥法是借助活性污泥微生物菌胶团形成来实现泥水重力分离和部分污泥回用,辅以曝气供氧,在曝气池中高密度的微生物细胞可将溶解性有机污染物迅速降解、转化后为己所用,外排的剩余污泥带走大量有机质和氮磷,水质得以净化。活性污泥微生物所合成的胶质状胞外多聚物(Extracellular polymeric substances,EPS)是污泥菌胶团形成必不可少的"黏合剂",吸水性极高,这也造成剩余污泥难以处置和利用。我们初步总结了活性污泥微生物宏基因组研究概况,利用分子遗传学和基因组学手段,对活性污泥优势种动胶菌(Zoogloea)和其他菌胶团形成菌的EPS生物合成途径和菌胶团形成与调控机制加以研究,鉴定出一个约40 kb的胞外多糖生物合成大型基因簇和一个由7个基因组成的小型基因簇,该基因簇中除胞外多糖合成相关基因外,还编码组氨酸激酶Prs K和反应调节蛋白Prs R双组分系统,可激活RpoNσ因子共同调控一类称之为PEP-CTERM的新型胞外蛋白质的表达,参与菌胶团的形成。PEP-CTERM富含天冬酰胺(缩写为Asn或者N)残基,可能与胞外多糖通过N-连锁的糖基化形成复合物,包裹微生物细胞群体来介导菌胶团的形成。类似的PEP-CTERM基因和胞外多糖合成基因簇在许多重要的活性污泥细菌如聚磷菌和全程氨氧化菌中存在,说明这些细菌也是菌胶团形成菌,可通过污泥沉淀和回用在活性污泥中得以富集。这些研究结果可供活性污泥膨胀控制、污泥减量和剩余污泥资源和能源回收利用参考。