流加菌种对厌氧氨氧化工艺的影响

厌氧氨氧化工艺具有很高的容积氮去除速率,现已成功应用于污泥压滤液等含氨废水的脱氮处理,容积氮去除速率高达9.5 kg/(m3·d)。但由于厌氧氨氧化菌为自养型细菌,生长缓慢,对环境条件敏感,致使厌氧氨氧化工艺启动时间过长,运行容易失稳,并且不适合处理有机含氨废水和毒性含氨废水,极大地限制了该工艺的进一步推广应用。为了克服厌氧氨氧化工艺实际应用中存在的问题,结合发酵工业中常用的菌种流加技术,提出了一种新型的菌种流加式厌氧氨氧化工艺,研究了该新型工艺在厌氧氨氧化工艺的启动过程、稳定运行以及处理有机含氨废水和毒性含氨废水等方面的应用情况。结果表明,通过向反应器内补加优质厌氧氨氧化菌种,可提高厌氧氨氧化菌数量及其在菌群中的比例,强化厌氧氨氧化功能。据此研发的菌种流加式厌氧氨氧化工艺不仅可以实现快速启动,而且可以稳定运行,并突破了有机物和毒物所致的运行障碍,拓展了厌氧氨氧化工艺的应用范围。     

固定载体卧式厌氧反应器处理糖蜜废水的快速启动

为高效处理高浓度有机废水而设计了固定载体卧式厌氧反应器R1和R2, 它是厌氧折流板反应器(ABR)的改进, 以活性炭纤维作为生物膜载体固定并充当反应器的折流板, 在实验室规模上对R1和R2处理糖蜜废水进行快速启动运行。HRT和ORL是影响R1和R2稳定高效运行及启动的2个重要工艺参数。实验证明: HRT为2 d时, 反应器运行最佳。在第30天时, R1的COD去除率达到84.88%, R2达到81.72%。随着进水ORL由1.25 kg/(m3·d)提升到10 kg/(m3·d), 沼气容积产气率由0.35 L/(L·d)逐渐增加到4.98 L/(L·d)。进水pH值为3.9?4.5之间, 整个启动运行过程中, 未调节pH值, R1和R2的出水pH值均在6.7?7.6之间, 2个反应器均有较强的抗酸能力, R1的pH波动更为平缓。在整个实验过程中, 污泥流失量小, 没有发生堵塞现象, 在处理酸性高浓度有机废水时, 2个反应器均表现出较强的抗负荷冲击能力。     

辽宁省畜禽养殖粪污处理的种养关系现状及影响因素

在“南养北移”的布局下，辽宁省畜禽数量快速增加，2019年近7000万头生猪当量，2020年近亿头。传统畜牧养殖业快速转型进入规模化养殖，畜禽粪污数量、集中度猛增，给辽宁省生态环境带来巨大污染风险。畜禽粪污资源化利用与种植业关系不紧密问题加剧，规模养殖发展使得“种养脱节”问题愈加严重。造成畜禽粪污处理“种养脱节”问题的影响因素较多，包括：畜禽养殖和种植生产经营主体利益的不一致性；畜禽养殖区域规划不合理；辽宁省现有中小型养殖场历史欠账多，散养密集区粪污，尤其是液态粪污处理是种养结合的难点之一；粪污处理设备老旧，技术落后且程序繁琐；畜禽粪污资源化利用技术不规范，损失养分并损毁耕地。本文针对以上诸多影响因素，为促进辽宁省畜禽粪污资源化利用的种养结合，建议首选策略是协调种养利益，并改进粪污资源化技术和设施，标准化粪污资源还田技术，加强成果推广和政府引导，为辽宁省畜牧养殖业和种植业结合提供策略支持。     

畜禽粪污中残留抗生素降解方法进展

畜禽养殖业的迅速发展和疾病的日益复杂导致了兽用抗生素的广泛使用,但大部分抗生素不能被机体完全吸收,最终以原形或者代谢产物形式由粪尿排出,导致了畜禽粪便中大量残留抗生素。残留抗生素多途径进入土壤、水体,由此引起的潜在生态风险及抗性基因传播备受关注。本文总结了抗生素残留的降解方法:堆肥、厌氧消化、高级氧化、植物修复等,并对各种降解方法中的影响因素进行了阐述,以期为畜禽粪污的无害化处理和资源化利用提供参考。     

处理印染废水的厌氧折流板反应器中的微生物种群组成及分布规律

设计出一个由12个隔室组成的厌氧折流板反应器(ABR),并将其应用于高浓度、高色度的印染废水生物处理,取得了良好效果。研究着重考察该反应器在处理印染废水过程中不同隔室的微生物种群构成,并分析与印染废水处理效率密切相关的具有脱色功能和苯胺降解功能的两类细菌的分布规律。结果表明,在处理印染废水的ABR反应器中,可培养的优势菌群以芽孢杆菌属(Bacillus)、不动杆菌属(Acinetobacter)、丛毛单胞菌属(Comamonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)和水螺菌属(Aquaspirillum)为主,且在ABR的前段、中段及后段隔室中不同种类的优势菌群存在数量差异;好氧及兼性厌氧优势菌群的数量随着废水在ABR隔室中的折流前进而逐渐减少;厌氧微生物的数量变化规律则是先增多,后减少;产甲烷活性在前段隔室中相对较低,后段隔室则相对较高。脱色菌在ABR的前段隔室中分布相对较多,后段隔室中分布相对较少;苯胺降解菌则呈现出在前段隔室中分布相对较少,后段隔室中分布相对较多的规律,这两类功能菌的分布与ABR不同隔室中色度下降、苯胺产生和消减之间密切相关。     

畜禽粪便中抗生素抗性基因的分布特征及消减技术研究进展

随着集约化畜禽养殖业的不断发展,兽用抗生素的长期使用导致畜禽粪便抗生素抗性基因污染日益严重,对生态环境和人类健康造成严重危害。如何有效消减畜禽粪便中的抗生素抗性基因成为当前研究热点。本文系统总结了畜禽粪便中抗生素抗性基因的产生途径、分布和影响因素,并阐述了好氧堆肥、厌氧消化及其强化工艺消减畜禽粪便抗生素抗性基因的研究进展,根据现有工艺研究存在的问题展望了今后的重点研究方向,为畜禽粪便中抗生素抗性基因的消减提供理论基础和技术支撑。     

厌氧消化工艺抑制因素研究进展

随着对厌氧消化技术不断深入的研究,厌氧消化技术的应用取得了快速的发展,但仍然存在如处理效率低、运行稳定性差等问题。本文综述了厌氧消化工艺中主要的抑制因素及其抑制机理,为厌氧消化工艺的应用提供理论依据。     

基于微藻培养处理畜禽养殖废水的研究进展

当前规模化畜禽养殖业排放含有大量氮磷、重金属和有机污染物的粪污废水,导致生态环境遭受严重的污染,治理畜禽废水的任务迫在眉睫。由于传统畜禽废水处理方式及应用存在较多不足,基于微藻生物技术处理废水的研究得到越来越多的关注。微藻是一种广泛存在于水体中的单细胞生物,具有高效的脱氮除磷及纳污能力,其主要利用同化作用吸附污水中的氮,通过磷酸化作用吸附、沉降磷,依靠细胞膜上的官能团对重金属进行富集。基于以上生理基础,大多数微藻的氮磷吸附率和重金属富集率可以高达80%。目前微藻对畜禽废水污染组分的处理的研究主要集中在氮磷、重金属,实际应用方式多为高效藻类塘、活性藻、固定化技术、光生物反应器等。但是微藻处理畜禽废水仍存在分子机理研究较少,生产实际经验不足等问题。基于微藻处理畜禽废水的机理,通过综述若干微藻去除氮磷、重金属等污染物的效率,总结国内外微藻废水处理技术的研究及存在问题,展望了微藻废水工程发展前景。     

生产性短程硝化-厌氧氨氧化装置处理制药废水的启动性能

为拓展新型生物脱氮技术的应用领域,研究了生产性短程硝化-厌氧氨氧化装置处理制药废水的启动性能。制药废水氨氮浓度为(430.40±55.43)mg/L时,氨氮去除率达(81.75±9.10)%,实现了短程硝化-厌氧氨氧化工艺对制药废水的生物脱氮。制药废水短程硝化系统的启动时间约为74 d,亚硝氮积累率达(52.11±9.13)%,证明了结合模拟废水和实际废水的"两步法"模式对短程硝化系统启动的适用性。制药废水厌氧氨氧化系统的启动时间约为145 d,最大容积氮去除速率达6.35 kg N/(m3·d),容积效能为传统硝化-反硝化工艺的数十倍,证明了结合菌种自繁和菌种流加的模式对厌氧氨氧化系统启动的适用性。     

厌氧氨氧化反应器的启动研究

目的：对UASB-生物膜反应器进行厌氧氨氧化反应的启动研究。方法：以自配含氨氮和亚硝氮的废水为进水,以氧化沟工艺城市污水处理厂回流污泥为接种污泥。结果：反应器内部菌群进行了竞争,在运行至第66d时氨氮、亚硝酸盐氮的去除率分别达到了60.4%、58.7%,同时有硝酸盐氮生成,表明厌氧氨氧化反应已经成为反应器内的主导反应。结论：厌氧氨氧化反应器实现了快速启动。     

ABR结合SBR法处理印染废水的研究*

采用实验室规模的厌氧折流板反应器(ABR)与序批式活性污泥曝气反应器(SBR)结合工艺处理印染废水。通过对ABR-SBR处理系统工艺条件的试验,在ABR段HRT为24~36 h,污泥负荷为0.43~2.46 kg COD/(m³.d),进水pH值为6.5~8.0,温度20℃~35℃;SBR段的溶解氧为2 mg/L,曝气时间为3~10 h,沉淀时间为2 h的条件下,经处理的印染工业废水COD、色度和苯胺去除率分别为32%~95%、89%~99%和50%~98%,其COD为30.0~97     

厌氧消化酸抑制研究进展

厌氧消化工艺目前已广泛应用于各类废水的处理处置过程中,但在实际运行中,受消化条件和物料性质的影响,消化系统经常遭受由挥发性脂肪酸积累过多导致的酸抑制问题,引发产气量下降、产甲烷率降低等问题。近年来,有研究者发现,挥发性脂肪酸的种类和浓度及pH、温度是影响酸抑制的主要因素。基于此,相关研究者分别尝试了添加碱性化学药剂和微量元素及利用生物强化技术与微生物电化学技术来解除酸抑制的尝试,并都取得了不错的效果。本文综述了厌氧消化过程中酸抑制的产生过程、抑制机理及恢复方法,以期为解决厌氧消化酸抑制问题提供参考。     

厌氧膜生物反应器及其应用研究实例

厌氧膜生物反应器(anaerobic membrane bioreactor,AnMBR)是一种耦合了厌氧发酵和膜工艺的新型废水生物处理技术。其优点包括出水水质优良、有机负荷高、污泥产率低以及生物甲烷回收等。归纳了厌氧发酵的原理,常见厌氧膜生物反应器的结构和种类,以及厌氧膜生物反应器的发展历程及其应用。详细介绍了笔者的最新研究成果:厌氧膜生物反应器在高浓度厨余垃圾处理中的应用,及其在城市污水处理中的研究进展。最后总结了该工艺的应用及发展现状,指出其在高浓度有机废水处理中拥有广阔的应用前景。     

ABR结合SBR法处理印染废水的研究

采用实验室规模的厌氧折流板反应器(ABR)与序批式活性污泥曝气反应器(SBR)结合工艺处理印染废水。通过对ABR-SBR处理系统工艺条件的试验,在ABR段HRT为24~36 h,污泥负荷为0.43~2.46 kg COD/(m3.d),进水pH值为6.5~8.0,温度20℃~35℃;SBR段的溶解氧为2 mg/L,曝气时间为3~10 h,沉淀时间为2 h的条件下,经处理的印染工业废水COD、色度和苯胺去除率分别为32%~95%、89%~99%和50%~98%,其COD为30.0~97.1 mg/L,色度为8~40倍,苯胺浓度为0.20~0.95mg/L,达到了国家一级排放标准。     

啤酒废水二相厌氧消化动力学研究

本工作分阶段研究了啤酒废水厌氧消化反应特性。酸化初始速度很快,ｐＨ下降至４．０以下时,酸化产物对酸化菌代谢活性具有显著的抑制效应。系统ｐＨ值的大小对甲烷化过程中底物降解速率、产气速率和产气质量均有显著影响。ｐＨ６．５以上时,高浓度底物不构成底物抑制。底物浓度低于５００ｍｇ／Ｌ,甲烷化速率明显下降。合理控制预酸化程度以及甲烷化反应器的进料速率是提高厌氧消化处理效率,维持系统稳定性的关键措施。     

生物处理过程次生风险的产生与控制研究进展

生物技术被认为是最清洁、最安全、也是最经济的废水和废弃物处理技术,然而,随着抗生素、全氟化合物前体物等化学物质进入生物处理系统,会产生次生风险因子——抗生素耐药细菌、抗性基因以及全氟化合物等,导致潜在的健康和生态风险。以畜禽养殖废弃物生物处理过程为例,重点探讨了好氧堆肥和厌氧消化过程中耐药细菌和抗性基因的产生和去除效果,并提出相应的管理和控制措施。同时,简介了抗生素生产废水和城市污水处理系统中生物转化产生的抗性基因和全氟化合物等次生风险因子问题。最后,提出关注生物处理次生风险问题,加强环境管理和研发源头预处理、生物处理过程控制和深度末端保障技术等技术思路。     

厌氧反应器中颗粒污泥的培育及应用研究进展*

厌氧生物处理技术因其具有有机负荷高、污泥产量低、能耗低等优点被广泛应用于各种废水处理中。厌氧颗粒污泥具有沉降性能好、微生物浓度高、有机负荷高等优点,极大地提高了废水处理效率。尤其在处理含高氨氮废水中,厌氧颗粒污泥的形成对反应器的高效生物脱氮至关重要。但到目前为止,厌氧反应器中的颗粒污泥形成及废水处理效果还缺乏系统的认识。鉴于此,总结了厌氧反应器中颗粒污泥的形成机制,分析了影响厌氧反应器中颗粒污泥形成的因素,论述了厌氧反应器中厌氧颗粒污泥生长的模拟,最后介绍了厌氧颗粒污泥在国内外的主流应用。厌氧反应器中颗粒污泥的形成是综合因素影响的结果,对影响厌氧颗粒污泥形成的每个因素都需要认真对待,可为在厌氧反应器中颗粒污泥的培育和应用提供理论指导和技术支撑。     

成熟厌氧颗粒污泥的结构及其特征*

厌氧序批式反应器〈AnaerobicSequencingBatchReactorASBR〉在处理啤酒废水过程中 ,能形成厌氧颗粒污泥。文中采用扫描电子显微镜和荧光显微镜技术对成熟厌氧颗粒污泥的结构及微生物群落等进行跟踪观察 ,结果显示 ,颗粒污泥结构复杂 ,细菌以微群落形式分布 ,其中产甲烷菌占一定比例。同时也探讨了厌氧颗粒污泥的形成机制。     

堆肥化处理对畜禽粪便中四环素类抗生素及抗性基因控制的研究进展

随着四环素类抗生素在畜禽养殖中的广泛应用,畜禽粪便已成为四环素类抗生素和抗性基因的重要富集位点,其未经处理直接施用具有潜在的生态环境和人类健康风险。堆肥化处理可有效消减畜禽粪便中的四环素类抗生素,并且对抗性基因的扩散和传播具有一定的控制效果。本综述比较了不同的堆肥化工艺对粪肥中四环素类抗生素消减的效果,并重点讨论了其微生物降解机理,总结了堆肥化处理对粪肥中四环素抗性基因消减的研究进展,进一步讨论了堆肥化处理过程中抗性基因变化的微生态机理与控制策略,最后提出了采用热水解等预处理工艺去除抗生素压力和采用厌氧堆肥化工艺增强抗性基因控制的技术建议,以及从动态的角度采用高通量的检测技术来解析抗性基因消减机制的研究策略建议。     

厌氧氨氧化菌的物种多样性与生态分布

厌氧氨氧化是微生物和环境领域的重大发现,厌氧氨氧化可同时去除氨氮和亚硝氮,在环境工程上具有重大开发价值.由于厌氧氨氧化菌生长极慢,倍增时间长达11 d以上,严重制约了该反应的开发进程,因此,对厌氧氨氧化菌的研究具有重要意义.厌氧氨氧化菌种类丰富,除了人们最早认识的浮霉状菌外,还有硝化细菌和反硝化细菌,这些菌群生态分布广泛,为开辟新的厌氧氨氧化菌种资源创造了条件.硝化细菌和反硝化细菌兼有厌氧氨氧化能力,其代谢多样性为加速厌氧氨氧化反应器的启动提供了依据.厌氧消化污泥可呈现硫酸盐型厌氧氨氧化活性,可为新型生物脱氮工艺的研发奠定基础.探明厌氧氨氧化菌种资源及其生态分布,将有利于厌氧氨氧化的开发应用.