城市污泥生物好氧发酵对有机污染物的降解及其影响因素

分析了国内部分城市脱水污泥中几种主要有机污染物浓度,PAHs含量为1.156—34.940mg/kg,PCBs含量为0—115.730mg/kg;PCDD/Fs含量为9.530—22.900 ngTEQ/g干泥,NP含量为177.000mg/kg。提出要实现污泥安全、环保的土地利用,可采用生物好氧发酵技术降解污泥中的有机污染物,降低污泥在土地利用时有机污染物带来的环境风险。同时通过优化污泥生物好氧发酵控制条件:C/N值范围为25∶1—40∶1,温度在30—55℃,氧气浓度5%—15%,强制通风量控制在1.5—2.0m3.min-1.t-1(干泥)左右,pH6—9,混料含水率为50%—65%,经生物好氧发酵后的污泥施用土地,可以大大降低污泥在土地利用时的环境风险,避免污泥资源化利用带来的二次污染问题。     

全氟辛烷磺酰胺降解菌的分离、鉴定和降解特性

【背景】全氟烷基和多氟烷基物质(per-and poly-fluoroalkyl substances,PFAS)是一类具有高表面活性、热稳定性、化学稳定性和疏水疏油性的难降解有机污染物。其长距离迁移性、极高的环境持久性和生物蓄积性给生态环境和生物体带来了严重的危害。【目的】从吉林石化公司污水处理厂水样中筛选获得以全氟辛烷磺酰胺(perfluorooctane sulfonamide,PFOSA)为唯一碳源生长的降解菌,并分析其降解特性及机理。【方法】以PFOSA为唯一碳源,通过富集、筛选、分离和纯化,从污水中筛选出PFOSA好氧降解菌,通过形态学观察、16S r RNA基因和全基因组测序分析对菌株进行鉴定,并采用三重四级杆液质联用仪分别对PFOSA的降解率和降解产物进行分析。【结果】筛选得到一株PFOSA好氧降解细菌C11,经形态学观察、16S r RNA基因序列分析和全基因组测序分析,初步鉴定该菌为睾丸酮丛毛单胞菌(Comamonas testosteroni)。经单因素优化试验发现,在培养温度为30℃、初始p H值为7.0、PFOSA初始浓度为30 mg/L的降解条件下,菌株C1...     

降解苯胺和氯苯胺类污染物好氧污泥颗粒化及微生物种群结构分析

以序批式气提生物反应器(SABR)为平台,研究了苯胺和氯苯胺类有毒有机废水处理过程好氧污泥颗粒化。结果表明,通过缩短污泥沉降时间、逐步提升目标污染物进水负荷,反应器连续运行3个月,最终在污泥沉降时间5min、COD负荷1.0~3.6kg/(m3.d)、苯胺和氯苯胺负荷1kg/(m3.d)条件下实现污泥颗粒化,COD、苯胺和氯苯胺去除率分别稳定在90%、99.9%以上;获得的成熟好氧颗粒粒径在0.45~2.5mm,SOUR稳定在150mgDO/(gVSS·h)以上,颗粒污泥EPS中PN含量为28.0±1.9mg/gVSS,PN/PS比值为6.5mg/mg,苯胺类比降解速率达0.18g/(g·d);应用PCR-DGGE分子指纹图谱技术分析了稳定运行的颗粒化反应器内好氧污泥微生物种群结构,结果表明好氧颗粒内主要细菌分属β-Proteobacteria、γ-Proteobacteria及Flavobacteria等类群,优势菌为Pseudomonas sp.、Flavobacterium sp.;与已获得的降解氯苯胺好氧颗粒相比,苯胺存在下培养获得的好氧颗粒污泥微生物菌群结构更为丰富。     

农业废弃物分解产生CO2的影响因素研究

在正交预备试验得出有机废弃物分解产生CO₂适宜条件的基础上,逐一进行单因子试验,以获得利用农业废弃物分解产生的CO₂进行棚室栽培CO₂施肥的最适发酵条件.结果表明,利用有机废弃物(稻草+猪粪)生物发酵产生CO₂的最佳条件分别为:温度50℃、含水量70%、初始pH6.0～7.0.初始C/N比因发酵目的不同有较大变化,以堆肥为目的时为30/1,而以产生CO₂为目的时,则以40/1为宜.在4个因素中,初始C/N比和含水量对CO₂释放的影响较大,其次是温度,初始pH的影响最小.     

一株产木聚糖酶菌株的筛选鉴定及产酶条件初步优化

本研究从造纸厂的污泥及污水筛选获得了一株产木聚糖酶能力较强的菌株,经鉴定该菌株为异硫链霉菌(Streptomyces althioticus),专利保藏号为CCTCC M 2014110。通过单因素试验初步优化了碳源、氮源、温度、初始p H、发酵周期、摇床转速、接种量及装液量。试验结果显示该菌株最佳产酶条件为:以为玉米芯为碳源,用量30 g/L;以大豆粉与硝酸钾复合物为氮源,用量分别为20g/L和10 g/L;发酵周期120 h,发酵温度40℃,接种量6%,初始p H 5.0,装液量50 m L/250 m L三角瓶,摇床转速为160 r/min。     

枯草芽孢杆菌突变株XLG-51产中温α-淀粉酶发酵条件优化

通过单因素实验和响应面分析对枯草芽孢杆菌XLG-51产中温α-淀粉酶的发酵产酶条件进行优化,实验结果表明:(1)种子最佳接种时间为对数后期(种龄20 h);(2)玉米粉和豆饼粉为发酵培养的最佳碳氮源;(3)通过对C/N(玉米粉:豆饼粉)、接种量和发酵液初始p H值这3个关键因素进行三因素三水平的响应面实验设计,优化得枯草芽孢杆菌XLG-51产中温α-淀粉酶的最优发酵条件为:C/N为3.76∶1,接种量为10.46%,初始发酵p H为6.54。经过三批次发酵实验验证,最优条件下产酶活性提高至6 897 U/m L,发酵周期缩短至66 h,生产强度达到104.5 U/(m L·h),较优化前提高27.3%。     

微生物复合菌剂净化生活污水的应用

利用微生物复合菌剂在生物处理污水中具有广阔的发展前景。本研究采用单因素试验对氨氮降解菌的氨氮去除能力、絮凝菌的絮凝效果的影响因素进行分析,由各因素水平的分析结果表明:氨氮降解菌接种量为10%、降解时间为60 h、pH为9时氨氮的去除效果达到85.18%;絮凝菌的投加量为15%,助凝剂的投加量为3 m L,p H为7时絮凝效果为86.26%。利用试验菌株构建具有降解氨氮和絮凝双重功能的复合菌剂,优化培养条件为:氨氮降解菌与絮凝菌的配比为2:3,p H为8。在此优化条件下,进行五大水质指标的验证试验,氨氮降解率、絮凝率、BOD去除率、COD去除率和浊度去除率均达到90%以上,出水水质均达到GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准。研究表明复合菌剂能使污水中氨氮和悬浮固体大幅度降低,达到同时去除水体中多种污染物的目的。微生物菌剂在污水净化体系中,具有较好的生产稳定性,可为高原城市生活污水体系净化的应用基础研究提供依据。     

一株异养硝化-好氧反硝化皱褶念珠菌(Diutina rugosa)的分离及脱氮特性

为了获得异养硝化-好氧反硝化菌株,从养殖池塘污泥中分离筛选到一株具有异养硝化-好氧反硝化能力的酵母菌,命名为DW-1。经形态学观察和26S rDNA序列分析后鉴定为皱褶念珠菌DW-1(Diutina rugosa DW-1)。以氨氮为唯一氮源,初步探讨了碳源、C/N、初始pH值、培养温度、摇床转速对菌株DW-1除氮性能的影响。结果表明,在以乙酸钠为唯一碳源,C/N为25,pH为6.0、适宜培养温度为32℃、转速为170 r/min的条件下,菌株DW-1氨氮降解率和总氮去除率分别为94.94%、48.69%,而整个过程中亚硝氮积累量仅为0.067 mg/L。皱褶念珠菌DW-1的异养硝化-好氧反硝化特性表明其在降解含氮废水方面具有良好的应用前景。     

城市污泥中邻苯二甲酸酯(PAEs)的厌氧微生物降解

邻苯二甲酸酯(PAEs)是城市污泥中普遍存在的一类具有内分泌干扰性作用的有机污染物.研究污泥厌氧生物处理过程中PAEs的微生物降解对保障污泥农用的安全性十分必要.本文以污泥中两种主要的PAEs——邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸(2-乙基己)酯(DEHP)为研究对象,通过比较PAEs在污泥厌氧消化系统与发酵产氢系统中降解过程的差异及系统污泥特性的变化,分析不同污泥厌氧生物处理系统中影响PAEs降解的可能因素.结果表明: 在污泥厌氧发酵系统中,DBP在6 d内降解率达99.6%, DEHP在整个14 d的培养期间也降解了46.1%;在发酵产氢系统中,在14 d培养过程DBP的降解率仅为19.5%,DEHP则没有明显的降解.与厌氧消化系统相比,PAEs在发酵产氢系统中的降解受到明显抑制,这与发酵产氢过程中微生物量下降、革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌(G⁺/G^-)和真菌/细菌变小及挥发性脂肪酸(包括乙酸、丙酸及丁酸)浓度升高有关.     

中国城市污泥土地利用关注的典型有机污染物

污泥土地利用是国内外城市污泥主要的处置方式之一,而污泥中的有机污染物是污泥土地利用的限制性因素之一.本文分析了国内外城市污泥中有机污染物的浓度和研究现状,针对我国国情,认为多环芳烃(PAHs)是城市污泥中一种常见的有机污染物,总含量一般在1 ～ 10 mg·kg-1,有的因污水来源复杂而超过了100 mg·kg-1;壬基苯酚(NP/NPE)在我国污水处理厂污泥样品中均有检出,浓度在1～128 mg·kg-1.污泥园林绿化、林地利用、土壤改良等将是今后主要的利用方向,要实现污泥安全、环保的土地利用,多环芳烃(PAHs)和壬基苯酚(NP/NPE)将是主要考虑的典型有机污染物.     

乙酸驱动条件下粪产碱杆菌Y5的碳氮共脱除特性

【目的】研究微生物的碳氮共脱除特性及其关键影响因素。【方法】以乙酸为唯一碳源分离获得的碳氮共脱除菌株Y5为模式菌株,分析菌株Y5的16S r RNA基因序列、碳源和氮源去除动力学,以及碳源种类、碳氮比(C/N)、溶解氧浓度(DO)、温度和p H等影响效果。【结果】菌株Y5归属于粪产碱杆菌。与葡萄糖及多种有机酸相比,菌株Y5在以乙酸为唯一碳源的条件下具有较高的TOC和NH4+-N去除速率。在好氧条件下,当起始TOC浓度为1 000 mg/L,氨氮浓度为110 mg/L时,菌株Y5的NH4+-N、TOC和总氮(TN)去除率分别达99.54%、92.95%和86.55%,最大NH4+-N、TOC和TN去除速率分别为903.58、505.81和406.03 mg/(L·d)。【结论】粪产碱杆菌Y5在以乙酸为唯一碳源的条件下具有较强的碳氮共脱除能力,其最佳反应条件为:C/N=10,p H 7.0-8.0,溶氧6.20 mg/L,反应温度为30°C。     

M.hydrocarbonoclasticus NY4中N_2OR的酶活测定及环境因素对酶活力的影响

氧化亚氮(N2O)是一种主要的温室气体,其生物学减量控制已经成为研究热点。在自然环境中,氧化亚氮还原酶(N2OR)是唯一能将N2O还原成N2的酶。以1株能在高盐条件下进行厌氧及好氧反硝化作用的海杆菌Marinobacter hydrocarbonoclasticus NY4为研究对象,建立了一种稳定的N2OR酶活检测方法,考察了p H、盐质量分数以及碳氮比(C/N)等环境因素对N2OR酶活力的影响。结果发现:当p H为7时、盐质量分数为6%~8%、C/N为8时,N2OR呈现出了最高的酶活。本实验结果丰富了对N2OR酶学特征的了解,为N2O生物减量控制提供了部分参考。     

洋葱伯克霍尔德氏菌Lu10-1产脂肪酶发酵条件优化及酶学性质研究

旨在对洋葱伯克霍尔德氏菌(Burkholderia cepacia)Lu10-1产脂肪酶的发酵条件及酶学性质进行研究。通过单因素和正交实验探讨了碳源、氮源、诱导物、初始p H值、温度等主要发酵参数的影响,并初步考察了温度、p H、金属离子和有机溶剂等对其催化反应的影响。结果表明,B.cepacia Lu10-1产脂肪酶最佳培养基组成和发酵参数为:可溶性淀粉1.5%,蛋白胨1.5%,橄榄油3 g/L,K2HPO4 2 g/L,发酵温度32℃,初始p H 9.0,培养48 h酶活达12.4 U/m L,比初始酶活提高了2.7倍。酶的最适温度和p H值分别为60℃和9,在60℃以下保持100 h酶活仍保持在80%以上,在p H5.0-10.0之间活性稳定,对甲醇、乙醇等有机溶剂耐受性好。     

好氧反硝化菌的研究进展

综述了好氧反硝化菌的种类和特性、好氧反硝化菌的反硝化作用机制和影响因素.好氧反硝化菌主要包括假单胞菌属(Pseudomonas)、产碱杆菌属(Alcaligenes)、副球菌属(Para-coccus)和芽孢杆菌属(Bacillus)等,属好氧或兼性好氧异养微生物.好氧反硝化菌能在好氧条件下进行反硝化,其主要产物是N2O,并可将铵态氮直接转化成气态产物.催化好氧反硝化菌反硝化作用的硝酸盐还原酶是周质酶而不是膜结合酶.溶解氧和C/N往往是影响好氧反硝化菌反硝化作用的主要因素.介绍了间歇曝气法、选择性培养基法等好氧反硝化菌的主要分离筛选方法.概述了好氧反硝化菌在水产养殖、废水生物处理、降解有机污染物以及对土壤氮素损失的影响方面的研究进展.     

大庆石化用生物技术除臭

大庆石化水气厂采用生物式空气净化工艺,治理污水毒气取得突破性进展。总投资500多万元的化工、腈纶毒气治理装置处理量为2 000 m3/h的装置,主要处理化工原水池、污泥浓缩池、腈纶缺氧池、曝气池混合室等7处污水池产生的恶臭气体。该系统利用微生物降解恶臭物质,使之成为氧化产物。被降解的含硫化氢的臭气首先溶解于喷淋池中,再通过固定化生物滤料的氧化,将臭气中的H2S氧化为硫酸盐,有机臭气氧化为CO2和水,在该厂污水车间投用后,H2S、氰化氢、苯三大污染物出口合格率实现100%。环保监测站采样分析表明,该装置投用后,每年可减排H2S 168 kg、氰化氢14 kg、苯65 kg。大庆石化用生物技术除臭     

含油污泥微生物处理技术研究

针对胜利油田现河采油厂和滨南采油厂联合站罐底污泥的含油污泥进行了微生物处理技术研究工作。主要是利用微生物分离含油污泥的油、泥和降解污泥中的污染物的性能,达到油泥分离和污染物降解的目的。经过了微生物的分离、筛选和诱导培养,选育到了合适的菌株,利用该菌株对含油污泥经厌氧处理后再进行好氧脱油实验,对污泥中脱出原油进行回收。结果表明：所选菌株可以使含油23000mg/kg的含油污泥在4h内脱油到。10100mg/kg,脱油率达到53．4％;微生物降解实验中,随着时间的延长,油去除率越高,降解效果越明显,当处理时间为60d处理后的污泥达到排放标准。     

球形红细菌污泥颗粒化及降解氯苯

投加絮凝剂是促使微生物快速形成污泥颗粒的一种有效手段,通过研究在不同絮凝剂下生成的生物絮体的形态和沉降性能,推荐选用聚合氯化铝(PAC)作为促进光合细菌球形红细菌形成污泥颗粒的絮凝剂。PAC的最佳投加量范围为140-160mg/L,其中,PAC投加量150mg/L时,促进污泥颗粒化的效果最好。考察球形红细菌污泥颗粒降解氯苯的环境条件,结果表明球形红细菌污泥颗粒降解氯苯的最佳条件为好氧、pH7.0、30°C。     

泡盛曲霉CAU33固体发酵产β-1,3-1,4-葡聚糖酶发酵条件优化

利用单因素实验法优化了泡盛曲霉(Aspergillus awamori)CAU33利用农业废弃物固体发酵产β-1,3-1,4-葡聚糖酶的发酵条件。产酶的条件包括碳源种类、初始水分含量、氮源种类、初始p H、表面活性剂、培养温度和发酵时间。进一步运用响应面分析法优化了其中主要因素,得到最佳产酶条件为:啤酒糟为碳源、含水量为81.6%、吐温60添加量20g/L、大豆蛋白胨添加量25g/L、自然p H、35℃下培养6d。在优化后的发酵条件下,最大产酶水平达到40 832.9U/g。泡盛曲霉固体发酵产β-1,3-1,4-葡聚糖酶的酶活力高,工业化生产和应用潜力大。     

农业废弃物分解产生CO2的影响因素研究

在正交预备试验得出有机废弃物分解产生CO2适宜条件的基础上,逐一进行单因子试验,以获得利用农业废弃物分解产生的CO2进行棚室栽培CO2施肥的最适发酵条件,结果表明,利用有机废弃物(稻草+猪粪)生物发酵产生CO2的最佳条件分别为：温度50℃、含水量70％、初始pH6．0～7．0．初始C／N比因发酵目的不同有较大变化,以堆肥为目的时为30／1,而以产生CO2为目的时,则以40／1为宜,在4个因素中,初始C／N比和含水量对CO2释放的影响较大,其次是温度,初始pH的影响最小。     

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。