高盐条件下废水生物脱氮除磷及其工艺研究进展

高盐废水是指总含盐量至少为1%的废水,是目前很难处理的废水之一。国内外学者针对高盐废水做了很多研究,我们简要综述了高盐条件下废水的脱氮除磷及工艺进展,希望对高盐条件下废水的同步脱氮除磷研究提供有益的资料。     

微生物处理高盐工业有机废水工艺研究进展

随着我国工业化进程加快,其所造成的水污染现象也越来越严重。含盐有机废水的排放会导致环境进一步恶化,为了合理循环利用水资源,相关废水的有效处理至关重要。本文从微生物角度出发,通过典型案例阐述了目前基于微生物所运行的生物工艺技术在高含盐有机废水领域中的研究进展,综述了微生物在高盐环境中的生存与耐受机制,以及在处理高盐工业有机废水方面的研究与应用情况,进一步提出了目前存在的问题及未来在本领域研究与应用的展望,为高盐工业有机废水的生物处理发展方向提供一定的参考。     

高盐废水生物处理方法探讨

不可否认,经济的蓬勃发展为我们创造了优越的生活,但也带来了很大的负面效应,如水体污染、大气污染等,其中高盐废水的大量排放会抑制微生物生长,虽物化处理法效果良好,但投资运行费用巨大,故应用生物方法处理高盐废水备受关注。对此,本文对高盐废水作了概述,并就其生物处理方法进行了探讨,希望有助于改善废水净化效果。     

微生物高盐渗透适应策略及其耐盐强化研究进展

高盐废水因具有硬度高、可生化性差、水质成分复杂等特点,是较难处理的工业废水之一。现有物化处理技术存在运行成本高、处理效率低、二次污染重等诸多瓶颈。耐盐/嗜盐微生物可在高盐环境下进行正常生理代谢,因此,开发经济、高效、可靠的高盐废水生物处理技术有望成为高盐废水处理的主流方向之一。本文系统综述了耐盐/嗜盐微生物盐溶、胞内小分子相容溶质积累、蛋白质稳定和细胞表面稳定等高渗透压适应策略。由于嗜盐微生物存在生长条件苛刻、功能微生物种类稀缺等问题,因此,耐盐微生物在高盐废水处理的未来应用空间更大。最新研究发现强化调控技术(电、光、磁)可提升微生物的高渗透压适应能力,其中电调控技术或是未来高盐废水生物处理的重点研究方向。     

浅谈包埋固定化复合菌技术处理抗生素制药工业废水的研究

科技的发展带动了技术的进步,促使了人们加强对健康的重视。包埋固定化复合菌技术,是当今社会应用最为广泛的废水处理技术,在各种废水处理及循环中得到了应用。不过在生产抗生素产生的废水处理中应用不广泛。抗生素生产中产生的废水,成分含量多样,有较高的有机物浓,生化性较弱,且废水中含有抑菌作用的抗生素,处理难度非常复杂。本文结合实际,重点论述了抗生素废水的处理。     

盐分对生物脱氮工艺中硝化反应的影响与机理

高盐废水来源广泛,在利用生物脱氮法处理高盐含氮废水时,盐分会对生物脱氮产生抑制作用.硝化反应是生物脱氮工艺中的关键过程,研究盐分对硝化反应的影响机理具有重要意义.本文概述了盐分对废水生物脱氮过程中硝化反应影响的研究进展,总结了盐胁迫对好氧氨氧化过程、亚硝酸盐氧化过程中硝化效率和反应特性的影响规律,并分析了盐分对硝化微生物细胞形态、生物絮体结构和胞外聚合物特性变化以及菌群结构的影响,系统阐述了盐胁迫下的硝化反应机理,为高盐分高铵氮废水生物脱氮工艺设计提供理论指导.
     

嗜盐菌对高盐有机废水处理的强化作用

为解决高盐有机工业废水处理这一难题, 从山东省威海市路道口盐场晒盐池盐水中分离一株嗜盐菌株YS-1, 通过对该菌株进行原子力显微镜观察、生理生化测定、全细胞脂肪酸分析和16S rDNA序列同源性分析发现YS-1菌株16S rDNA序列与Halomonas sp. (AB167061)的亲缘关系最为接近, 结合上述其它各项结果确定该菌株为盐单胞菌属(Halomonas sp.), 属中度嗜盐菌; 在SBR反应器中对该菌株进行强化高盐有机废水处理试验, 结果表明, 含盐12%、CODcr=1494 mg/L的高盐模拟有机废水, 经72 h CODcr去除率为90.0%, 120 h的CODCr去除率为98.1%, 该菌株具有强化高盐有机废水处理的功能, 通过分离筛选嗜盐菌强化高盐有机工业废水处理具有可行性。     

耐盐异养好氧氨氧化菌株的筛选、鉴定及特性研究

针对常规微生物难以处理的高盐氨氮废水的问题,笔者从泸州老窖污水处理活性污泥中分离出1株耐盐菌株,命名为LZLJ-8,对菌株LZLJ-8进行形态观察、Biolog测定以及16S rDNA序列分析,鉴定其为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。对菌株LZLJ-8的耐盐性、氨氧化能力以及胞外聚合物(EPS)进行了研究,结果表明菌株盐度耐受能力达到15%,并能在盐质量分数范围为3%～5%、初始氨氮(NH⁺₄-N)质量浓度为50 mg/L的条件下,48～120 h内将氨氮完全降解;且菌株在质量分数为5%盐的条件下能产生胞外聚合物(EPS)491 mg/g。菌株LZLJ-8的生物学特性表明其在高盐氨氮等废水中具有较好的应用前景。     

一株耐盐菌Halomonas sp. A20的分离及降解糖精钠废水的特性

【背景】糖精钠废水是一种难处理的高盐有机工业废水。【目的】为了提高糖精钠废水的生物降解效果,需要研究糖精钠废水降解菌的特性。【方法】采用纯培养技术从处理糖精钠废水的多级生物接触氧化系统内的活性污泥中分离筛选糖精钠废水降解菌,对分离菌株的形态特征、生理生化特性和16S rRNA基因序列进行分析,利用单因素实验和响应面法考察分离菌株降解糖精钠废水的最佳条件。【结果】筛选获得一株糖精钠废水降解菌A20,归属于盐单胞菌属(Halomonas),当糖精钠废水的盐分为5%,菌接种量为15%,pH值为8.0,温度为30°C时,菌株A20对糖精钠废水中的化学需氧量(chemical oxygen demand,CODcr)去除率在60%以上;通过响应面法优化,菌株A20降解糖精钠废水的最佳条件为：pH 8.0,温度为30.3°C,接种量为14.1%,其CODcr去除率为65.4%。【结论】分离到一株能高效降解糖精钠废水中有机物的耐盐菌Halomonas sp. A20,可为高盐、高浓度糖精钠废水的处理提供优良的微生物菌种资源。     

处理废水生产甲烷的第二代设施

国际生物量公司(Biomass International)从废液中生产甲烷的固定化细胞反应器,其处理废水的性能现在又有了进一步的增大。他们兴建了一座能处理含有高浓度悬浮固体废液的装置。含固体悬浮物浓度高达11,000ppm的废液被成功地处理,产生出理论值的甲     

盐胁迫对拟南芥AtPUB18基因的诱导表达及其启动子分析

用300mmol/L NaCl处理拟南芥幼苗,分别于处理后0、1、2、4、8、16、24、48h通过Northern Blot检测其AtPUB18基因的表达量。结果显示:拟南芥AtPUB18基因的表达量受高盐胁迫的诱导而升高,于处理后4h表达量达到最高,处理后16h表达量最低。采用PCR技术克隆AtPUB18的启动子,序列为1 974bp;序列分析发现启动子内含有大量与非生物胁迫相关的顺式作用元件,如HSE、LTR、MBS及ABRE;将启动子克隆到表达载体pCambia1300-221-GUS中,驱动报告基因GUS表达。组织化学染色结果表明,未经过高盐处理的幼苗中GUS基因表达水平很低;300mmol/L NaCl处理后GUS基因表达量显著升高。研究表明,AtPUB18的表达受高盐胁迫诱导,且AtPUB18基因的启动子是一个盐胁迫诱导型启动子。     

水稻胁迫相关基因OsPM1启动子的克隆与分析

依据NCBI数据库OsPM1的序列信息,采用PCR技术扩增获取OsPM1的2 100bp的启动子序列。利用PLACE预测启动子的顺式作用元件分析表明,启动子内含有大量与胁迫相关的顺式作用元件,主要有ABA响应相关元件、脱水响应元件、低温响应元件、热激响应元件和转录因子结合元件。构建OsPM1的启动子和GUS基因融合表达载体,转入拟南芥。组织化学染色分析结果显示,非生物胁迫处理前,幼苗中GUS基因表达水平很低;干旱、低温、高盐等胁迫处理后,GUS基因表达量显著升高。研究表明,OsPM1的启动子能够显著提高在干旱、高盐和低温处理后下游基因的表达水平。     

三种高盐苯胺废水对细菌群落结构的影响

采用PCR-DGGE技术分析了含有不同CODCr、盐、总磷、氨态氮、氯离子、苯胺浓度的3种高盐苯胺废水(1#、2#、3#)驯化的细菌群落结构变化,从分子水平阐明高盐苯胺废水对细菌群落结构的影响.结果表明,不同浓度高盐苯胺废水驯化过程中,2#废水随着浓度的升高,细菌群落多样性逐渐下降;1#废水驯化的细菌群落多样性指数以5%的废水最高,20%与40%的废水最低;3#废水驯化的细菌群落多样性指数以0%和5%的废水最高,20%的废水最低.不同废水对细菌群落多样性有不同的影响,表明适应和突变是驯化过程中细菌适应环境的一个重要作用力.3种不同高盐苯胺废水驯化的细菌群落多样性指数与CODCr、盐含量之间均存在显著负相关,但与氯离子和苯胺含量之间相关不显著.3种废水驯化的细菌的遗传多样性有较大差异,多态位点百分率、Shannon's信息指数和Nei's指数均以3#废水最高,1#废水次之,2#废水最低.但遗传多样性指标与CODCr、盐含量、氯离子和苯胺含量之间均相关不显著.可知细菌群落多样性的变化是由于废水中所含的污染物质的综合作用结果,而非单一的因素.3种废水的5种不同浓度驯化细菌之间的平均遗传距离分别为0.4724、0.4350和0.4902,其中3#废水驯化的细菌遗传变异最大.聚类分析表明,5种不同浓度高盐苯胺废水驯化细菌均可明显地分为两组.1#和2#废水均为0%、5%和10%废水驯化细菌聚成一组,而20%和40%废水驯化细菌聚成另一组; 3#废水为0%与5%废水驯化细菌聚成一组,而10%、20%和40%废水驯化细菌聚成另一组.不同的废水由于水质背景值不同,选择压力不同,导致细菌突变的阈值不同,使得诱导细菌变异程度不同,从而最终引起细菌群落结构的不同.驯化过程中微生物种群的变化使得整个微生物群落能够快速适应外部环境变化.     

利用酒精废水生产蛋白饲料的研究

酒精废水是酒精生产中的废水,一般每生产1吨酒精约排放10—15吨废糟水。废水排人河中造成污染,因此酒精废水的处理已成为酒精工业中急待解决的问题。酒精废水含有丰富的有机物,可用于沼气发酵、单细胞蛋白以及肥料的生产。用来生产蛋白质饲料,既能减轻污染,保护环境,又可以促进饲料工业和畜牧业的发展。本文报告利用酒精废水生产蛋白饲料的试验结果。     

高粱基因组DNA提取方法的比较与优化

目的：比较CTAB法和高盐低pH法提取高粱总DNA效果,进一步优化建立高盐低pH值法提取高粱基因组DNA的方法。方法：采用CTAB法、高盐低pH法对高粱叶片DNA进行提取,并从电泳结果、纯度、得率三方面进行比较研究。通过提取缓冲液中SDS浓度的优化,不同组织器官的DNA提取纯化以及不同沉淀方法的优化,比较不同方法对高粱基因组DNA提取的影响。结果：高盐低pH法DNA平均得率为689.36μg/g,略小于CTAB法的718.26μg/g,但其A260/A230平均值为1.854,比CTAB法的2.164更接近标准要求。高盐低pH法提取高粱基因组DNA的适宜条件确定如下：提取液中含有2%SDS、2%PVP、2%β-巯基乙醇;水浴时间30min;沉淀方法采用0.7体积异丙醇室温沉淀的沉淀方法。结论：综合考虑高盐低pH法是提取高粱基因组DNA的最佳方法。     

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。     

大豆SbPRP3基因表达及转基因烟草非生物胁迫鉴定

为研究大豆(Glycine max L.)细胞壁脯氨酸富集蛋白基因(SbPRP3)在逆境胁迫中的作用,利用实时荧光定量PCR,对SbPRP3在高盐、干旱和低温处理下的表达情况进行检测。结果显示,SbPRP3在高盐处理下表达量升高,在干旱和低温处理下表达量先升高后降低。将SbPRP3构建到植物表达载体pRI101-AN上并转化烟草,获得阳性转基因烟草3株。对转基因烟草植株进行高盐、干旱和低温胁迫处理。结果表明,与对照相比,高盐和低温处理下转基因烟草脯氨酸积累量增加,而丙二醛产生量降低。但干旱处理后转基因烟草脯氨酸和丙二醛的含量与对照相比没有显著差异。由此推测SbPRP3可以提高转基因烟草的耐盐性和耐寒性。     

中度嗜盐菌群对酸性大红GR的脱色性能研究

【目的】获得能够在高盐环境下脱色偶氮染料的高效脱色菌群,应用于印染废水的生物处理。【方法】采用在5%盐度培养基富集的方法,从印染废水的活性污泥中富集能够在5%盐度下脱色酸性大红GR的嗜盐混合菌群,利用高通量测序方法研究其群落结构,利用静置培养的方法研究其脱色性能。【结果】该菌群可以在5%盐度、静置培养下15 h内将100 mg/L的酸性大红GR几乎完全脱色,主要由Halomonas、Salinicoccus、Nitratireductor和Aequorivita等4个属组成,Halomonas是主要的脱色菌。高浓度的Na NO_3、Na_2SO_4和Na Cl抑制菌群的脱色,其中Na NO_3抑制作用最强。该菌群的最佳脱色条件是在p H 7.0、盐度5%、30°C脱色效果最好,可脱色直接耐黑G和分散深蓝S-3BG等偶氮染料,并且具有连续脱色的能力。【结论】嗜盐菌群在处理偶氮染料废水中具有良好的应用价值。     

人工湿地处理凡口铅锌矿金属废水的稳定性分析

研究了宽叶香蒲Typha latifolia人工湿地系统处理广东韶关凡口铅锌矿选矿废水的稳定性.历时10年的监测结果表明该系统能有效地净化铅锌矿废水.未处理的废水含有高浓度的有害金属,Pb(11.5 mg·L-1),Zn(14.5 mg ·L-1),Cd(0.05 mg·     

采用酵母双杂交系统筛选GmDREB5的互作蛋白

以无自激活活性的GmDREB5蛋白73～226位氨基酸区段为诱饵,采用酵母双杂交系统筛选干旱处理5 h大豆cDNA文库.结果发现:一个互作蛋白含有保守的TPR(Tetratricopeptide repeat)结构域,与拟南芥的TPR蛋白仅有14%的相似性,说明其可能是一类新的大豆TPR蛋白,将其定名为GmTPR1;表达特性分析表明,GmTPR1基因受干旱、低温、高盐、ABA的诱导;证明GmTPR1不仅参与植物对非生物胁迫的响应,同时参与对GmDREB5蛋白水平的调控.