生物强化技术及其在废水治理中的应用

介绍了生物强化技术在废水治理中的应用现状，评价了生物强化作用的效果，并对生物强化机理、生物强化剂的优化选择、反应动力学、系统的优化设计等方面进行了讨论。生物强化技术是一种生物治理废水的高效技术，在废水治理中具有广阔的应用前景。

固定化皮氏伯克霍而德氏菌降解喹啉的研究

从焦化污泥中通过富集培养筛选到 1株以喹啉为唯一碳源和氮源的菌种 ,鉴定为 Bukholderia pickettii sp.,即皮氏伯克霍而德氏菌 ,革兰氏阴性菌 .采用固定化凝胶小球和纱布 - PVA复合载体固定化 ,对 2种方法降解喹啉的效果进行了比较 .就纱布 - PVA复合载体固定化微生物进行其降解喹啉的动力学研究 ,在喹啉浓度为 50 ,1 0 0 ,30 0 ,50 0 mg/L时 ,降解动力学方程遵循零级反应 ,降解速率常数随着喹啉初始浓度的升高而增加 .

喹啉与葡萄糖共基质条件下生物降解的动力学分析

研究了在喹啉与葡萄糖共基质时皮氏伯克霍尔得氏菌 (Burkholderiapickettii)对二者的降解动力学 .结果表明 :在共基质条件下 ,喹啉与葡萄糖能同时被微生物降解 .葡萄糖的存在对喹啉的生物降解起到一定的促进作用 ,而喹啉的存在减慢了微生物对葡萄糖的降解作用 .5 0mg·L-1喹啉与 34、6 0、110mg·L-1葡萄糖共基质时 ,喹啉与葡萄糖的降解都遵循一级反应动力学 .30 0mg·L-1喹啉与 110、32 0、6 90mg·L-1葡萄糖共基质时 ,喹啉的降解已不遵循一级或零级反应 ,而葡萄糖在 110mg·L-1时仍为一级反应 ,增到 32 0、6

固定化氯酚降解菌强化SBR系统治理氯酚废水

将降解2,4-二氯酚(简2,4-DCP)的高效菌群固定化后,投加到序批间歇式生物反应器中(即SBR系统),研究了强化投菌对系统去除2,4-DCP的影响,并比较了强化系统中投加的高效菌和固有菌在不同运行阶段对2,4-DCP的降解作用.结果表明,投加高效菌种能够缩短SBR系统处理2,4-DCP的启动时间,增强其耐负荷冲击的能力,不加固定化菌的对照系统可耐受66mg/L2,4-DCP负荷冲击,而以1.85%, 3.71%,5.56%和9.28%高效菌的强化SBR系统则可分别耐受166,250,250,250mg/L的2,4-DCP负荷冲击.SBR强化系统运行初期对2,4-DCP的去除主要靠固定化高效菌的作用,运行一个月后,固有菌和投加菌对2,4-DCP都具有很强的降解作用.

4-氯酚存在对生物强化系统降解2,4-二氯酚的影响研究

采用生物强化技术降解废水中的难降解有机物 2 ,4 二氯酚 (简称 2 ,4 DCP) ,研究了不同浓度的 4 氯酚 (简称 4 MCP)存在对 2 ,4 DCP降解的影响 ,并通过半连续流实验研究了 4 MCP长期存在下 ,强化系统中 2 ,4 DCP和 4 MCP降解速率的变化趋势 .结果表明 ,第 1次半连续流实验中 ,4 MCP浓度为 5、10、2 0及 30mg L时 ,都会对强化系统中 2 ,4 DCP的降解速率产生一定的抑制作用 ,而且抑制作用随着 4 MCP浓度的增加而增强 .随着半连续流实验次数的增加 ,4 MCP对 2 ,4 DCP降解的抑制作用减弱甚至消失 ,共基质时 2 ,4 DCP的降解速率反而比其单基质半连续流运行时快 .4 MCP与 2 ,4 DCP共基质存在时 ,2 ,4 DCP优先被微生物利用 ,此后 4 MCP才被降解 ,表现出两阶段降解的现象 .

生活污水分散处理技术的应用现状

从预处理系统、二级处理系统、自然就地净化系统、集成化污水净化槽等几方面对国内外小量生活污水分散式处理技术的发展和实践作了较为全面的综述,并提出了我国在该领域的研究和发展方向。

气升式内循环蜂窝陶瓷反应器降解2,4-二氯酚的研究

从以 2 ,4 二氯酚 (2 ,4 DCP)长期驯化的好氧活性污泥中分离出一株以 2 ,4 DCP为唯一碳源的菌种 ,将这种菌固定在气升式内循环蜂窝陶瓷反应器内 ,研究了此反应器在半连续流运行时 ,对 2 ,4 DCP单基质及其与苯酚共基质时对污染物的降解情况及降解动力学 .结果表明 ,2 ,4 DCP单基质时 ,反应器对氯酚的去除效果随着实验次数的增加而加快 ;2 ,4 DCP与苯酚共基质时 ,苯酚的降解速率随着半连续流实验次数的增加而加快 ,而氯酚的降解速率则表现出下降的趋势 .此外 ,还研究了此反应器在连续流运行时对 2 ,4 DCP的降解 ,水力停留时间为6h ,进水 2 ,4 DCP浓度为 6 9～ 1 0 2 4mg/L ,系统稳定状态对 2 ,4 DCP平均去除率为 96 5 % .运行中间断性以乙酸钠和蛋白胨作碳源替代 2 ,4 DCP 。

苯酚存在对生物强化系统降解2,4-二氯酚的影响

研究了采用生物强化技术降解废水中 2 ,4 二氯酚 (简称 2 ,4 DCP)时 ,不同浓度的苯酚存在对生物强化系统降解 2 ,4 DCP的影响 ,并通过半连续流实验研究了苯酚长期存在下强化系统中 2 ,4 DCP和苯酚生物降解速率的变化趋势 .结果表明 ,苯酚浓度为 1 0mg/L ,5 0mg/L ,1 0 0 mg/L及 3 0 0mg/L时 ,都会对强化系统中 2 ,4 DCP的降解速率产生一定的抑制作用 ,而且抑制作用随着苯酚浓度的增加而增强 .不同浓度的苯酚与 2 ,4 DCP长期共存时 ,2 ,4 DCP的降解速率表现出下降的趋势 。

采用高效菌提高普通活性污泥系统抗2,4-DCP负荷冲击能力

研究了用于处理生活污水的普通活性污泥反应器 (CAS)受到 2 ,4 二氯酚 (2 ,4 DCP)间歇性负荷冲击时 ,投加高效菌的生物强化系统和对照系统对污染物的响应及系统稳定性 ,并考察了长期运行过程中强化系统对目标污染物去除能力的变化 .结果表明 ,投加 5 %和 1 5 % 2 ,4 DCP复合高效菌的强化CAS系统 ,其对目标污染物的降解能力及抗负荷冲击能力得到显著提高 .当系统受到间歇性 2 ,4 DCP负荷冲击 [1 1 0 37～ 1 71 6 0mg/ (L·d) ]时 ,对于单次投菌后前 30日内发生的间歇性负荷冲击 ,强化系统有效保持了对目标污染物的强化效果 ;在无 2 ,4 DCP存在的情况下连续运行 70d ,当系统再次受到 2 ,4 DCP负荷冲击时 ,强化系统的强化效果与前几次相比已明显下降 ,不能够快速有效去除污染物并维持系统稳定 ,因此有必要再次投加高效菌 .

大辽河水系沉积物对PAHs生物降解的特征

以大辽河水系主要支流太子河、浑河和大辽河典型河段沉积物为对象,通过实验室模拟实验,考察了沉积物对萘、芴、菲和蒽4种多环芳烃(PAHs)的生物降解特性,并通过磷脂脂肪酸(PLFA)方法对沉积物微生物群落结构进行了分析.结果表明,在单基质条件下,对4种PAHs降解呈现:浑河为萘>菲>芴>蒽;大辽河为萘>芴>菲>蒽;太子河为萘>菲>蒽>芴.共基质存在时,不同沉积物对PAHs降解速率呈现不同变化趋势,降解能力顺序为太子河>大辽河>浑河.Margalef物种丰富度、Shannon-Wiener多样性和Simpson多样性指数均表明3个采样点微生物丰富度及多样性顺序为大辽河>太子河>浑河.

固定化细胞降解2,4-二氯酚的动力学及其对SBR系统强化效果研究

将降解 2 ,4 二氯酚 (简称 2 ,4 DCP)的高效菌固定化后 ,研究了半连续流实验中固定化细胞降解活力的变化及 2 ,4 DCP降解的动力学 ,并比较了固定化高效菌强化的SBR系统与不加固定化高效菌的对照系统长期运行时对目标物的降解特性 .结果表明 :固定化细胞的降解活性会在半连续流降解实验中得到恢复与增强 ,固定化细胞对 2 ,4 DCP的降解遵循零级反应动力学 .投加固定化菌的强化SBR系统较不加固定化菌的对照系统具有启动时间短 ,耐冲击负荷能力强的特点 .进水为混合基质或目标物非持续性存在下 ,长期运行中 。

UASB反应器对芳香族化合物反硝化降解特性研究

以苯、联苯和萘为模型化合物，研究了上流式厌氧污泥床反应器（UASB）在反硝化连续流运行条件下对含上述污染物废水的处理效果，并以葡萄糖为补充碳源，考察了COD／NO3^--N（简称C／N）比对有机物反硝化降解特性的影响。研究结果表明，当进水COD浓度约为900mg／L，苯、联苯和萘总浓度约为60mg／L，NO3^--N为20～60mg／L时，UASB反应器能够在硝酸盐还原条件下稳定去除废水中有机污染物，其中COD平均去除率可达到85％，苯、萘和联苯平均去除率分别为90％、81％和71％。3种芳香烃反硝化降解速率顺序为苯〉萘〉联苯。C／N比对苯的降解影响不十分显著，在C／N为5～30范围内，苯的去除率稳定在87％～92％；萘和联苯去除率受C／N影响较大，在C／N比为15时萘和联苯的去除率均达到最大，分别为82％和77％。

基因强化技术在污染治理中的研究及应用

介绍了基因强化技术的原理及特点,并对基因强化技术在土壤污染修复、废水处理系统(活性污泥系统和生物膜反应器)中的研究和应用作了全面综述,在此基础上提出了该领域的研究和发展方向。

硝酸盐还原条件下不同碳源对萘生物降解特性的影响

以萘为模型化合物,研究硝酸盐还原条件下萘的反硝化降解特性,考察了乙酸盐、丙酸盐、丁酸盐、戊酸盐、乳酸盐及葡萄糖作为补充碳源对萘反硝化降解效果的影响,以及不同补充碳源及初始ρ(萘)对反硝化过程硝酸盐还原活性的影响.结果表明:当初始ρ(萘)为20 mg/L时,乙酸盐、丙酸盐、葡萄糖和丁酸盐的存在对萘的反硝化降解具有促进作用,而戊酸盐和乳酸盐的存在对其具有抑制作用.补充碳源存在下,萘的反硝化降解速率顺序为乙酸盐>丙酸盐>葡萄糖>丁酸盐>无补充碳源>戊酸盐>乳酸盐,且降解过程符合一级反应动力学.补充碳源与萘共基质系统中,随着初始ρ(萘)的升高,萘的去除率和硝酸盐的还原活性均有所降低.

生物强化系统微生物分子诊断技术的应用及新发展

现代分子生物技术的飞速发展及其在环境研究领域的应用,为生物强化技术的研究和发展提供了新方法和新思路。本文从生物强化系统特异微生物检测及定量化技术、生物强化系统微生物群落结构组成及动态演替规律研究、生物强化作用机制的分子生物学解析、生物强化菌的基因工程构建、生物强化系统微生物的安全释放及控制技术几方面,对生物强化系统微生物分子诊断技术的应用和发展作了较为全面的综述。

厌氧污泥对萘和联苯吸附性能实验

以联苯和萘为研究目标,分别进行了厌氧污泥对这两种有机物单独及混合存在条件下的吸附试验,并考察了双模式模型(分配作用加表面吸附)对厌氧污泥吸附有机物的适用性.研究发现,联苯或萘单独存在时,厌氧污泥对其吸附的实验结果与双模式模型基本吻合;当两种物质同时存在时,实验结果表明在竞争溶质浓度较低的情况下,较低浓度联苯和萘没有表现出明显的竞争作用.此外,还考察了高含盐量对厌氧污泥吸附萘及联苯性能的影响,发现含盐量对其影响不显著,双模式模型在高含盐量的情况下仍然适用.

松花江水体沉积物汞污染的生态风险

为了发展一种方法以便重建河流沉积物中汞的初始背景浓度,并在此基础上评价松花江汞污染现状,于2005年采集了吉林市至哈尔滨市松花江河段沉积物样品,用混合酸消解后,使用原子荧光分析测定了沉积物中总汞含量,使用ICP-MS和ICP-AES分别测定了沉积物中钪和主要阳离子含量.以保守元素钪为基准元素,重建了松花江沉积物中汞的初始背景含量,然后计算了沉积物中汞的富集比率和潜在生态风险指数.结果表明,吉林市至松源河段沉积物汞仍然存在极强的生态污染风险,松源以下河段沉积物中Hg存在中等或轻微生态污染.与以前研究多采用全球工业化前沉积物中汞最高含量或上地壳中汞平均含量来评价沉积物中汞的生态风险相比,本方法比较客观地反映了研究河段沉积物中汞的污染现状和生态风险,建议在沉积物重金属污染评价研究中采用.

大辽河水系表层水中多环芳烃的污染特征

采用GC/MS对大辽河水系的浑河、太子河和大辽河表层水和悬浮物中的多环芳烃（PAHs）进行了定量分析,探讨了大辽河水系表层水和悬浮物中多环芳烃分布特征与来源.结果表明,水样和悬浮颗粒物中PAHs总量浓度分布范围分别为：水样946.1-13448.5ng·L^-1;悬浮颗粒物317.5-238518.7ng·g^-1.多环芳烃的浓度分布表现为太子河〉大辽河〉浑河,靠近工业区的PAHs浓度明显高于城市和非工业区.水样中PAHs以3-5环为主,悬浮颗粒物样中PAHs以2环为主.PAHs特定分子比率分析表明,大辽河水系受到石油输入和热解的复合PAH污染,采样站位附近石油化工和钢铁工业是PAHs的主要来源.与世界其他河流和海洋地区相比,水和悬浮颗粒物中污染浓度较高。

生物活性炭流化床净化采油废水的效能及特性

为了解决采油废水生化处理难度大、处理效率低等问题，采用颗粒活性炭为载体的内循环流化床反应器工艺在好氧条件下净化采油废水，利用果壳粒状活性炭为载体，投配率为15％时效果较好；最优化水力停留时间为5h，借助有机物的表征参数COD、UV254、UV410、有机酸以及GC／MS分析方法对该工艺净化采油废水中的有机物的能力进行了研究，结果表明，COD去除率在25％～45％之间波动，UV254、UV410和有机酸的平均去除率分别为85．9％、73．6％和51．5％，含油量去除率可达100％，但很难去除长链烷烃．研究还发现，由于采油废水中含有某些高浓度的无机离子，如Ca^2＋、Cl^-，占据了活性炭吸附活性中心，从而对活性炭吸附和降解有机物的性能产生不利影响；采油废水温度较高也是影响生物活性炭处理效果的一个因素．

大辽河水系表层沉积物中石油烃和多环芳烃的分布及来源

对大辽河水系的3条干流浑河、太子河和大辽河表层沉积物中石油烃(PHs)和多环芳烃(PAHs)分析表明,PHs总量分布范围为61.37～229.42μgZ·g-1,PAHs总量分布范围为61.9～840.5ng·g-1.石油烃含量远远高于已报道的世界其它河流和海洋沉积物中的含量,表明大辽河水系沉积物石油烃污染严重;而与世界其它河流和海洋地区相比,多环芳烃污染水平相对偏低.石油烃分布特征为太子河>浑河>大辽河;多环芳烃分布特征为大辽河>太子河>浑河.烃污染来源诊断表明,石油烃污染以陆源植物和人为污染输入为主,多环芳烃污染以石油燃烧热解为主,工业和生活污水是烃污染的主要来源.