异养硝化-好氧反硝化菌HY3-2的分离及脱氮特性

从经过高盐驯化的好氧颗粒污泥系统中筛选出一株异养硝化-好氧反硝化菌HY3-2,通过形态学观察及16S rDNA序列分析得出HY3-2为Klebsiella quasipneumoniae subsp.quasipneumoniae.研究了HY3-2对氨氮、硝酸盐和亚硝酸盐的去除特性,结果表明该菌具有良好的异养硝化和好氧反硝化功能,对氨氮、硝酸盐和亚硝酸盐的去除率分别达63.57%、88.11%和98.38%.对菌株脱氮性能研究表明:HY3-2以甘油为碳源,C/N为25,温度为20℃或30℃,转速为150r/min,盐度低于50g/L时,对100mg/L的NH4^+-N去除效果良好,去除率达90.7%;以柠檬酸钠为碳源,C/N为25,温度为30℃,转速为150r/min,盐度低于15g/L时能进行良好的好氧反硝化作用,NO3--N去除率达99%以上.

不同碳源及含量对反硝化的影响与经济性分析

针对污水处理厂碳源不足影响系统脱氮能力的问题,通过静态试验,分别以乙酸钠、微生物发酵产物和含菌剂的微生物发酵产物作为碳源,研究不同碳源及含量对反硝化的影响并分析经济可行性。研究结果表明,在微生物发酵产物的投加量即C/N分别为3,4,5时,反硝化速率分别为0.9796,1.0264,1.0646 mgN/(gVSS·h)。在含菌剂的微生物发酵产物的投加量即C/N分别为1.68,2.24,2.80时,反硝化速率分别为0.9818,1.0511,1.1511 mgN/(gVSS·h),污泥产率也较低。综合经济性分析结果,含菌剂的微生物发酵产物是最佳的投加碳源。

厌氧氨氧化系统的快速启动及其脱氮性能研究

在UASB反应器中,将污水处理厂好氧污泥与冷藏的厌氧氨氧化污泥以1∶1体积比混合。采用药剂还原法快速去除水中溶解氧,以ANAMMOX菌最适条件运行13 d,厌氧氨氧化现象明显,逐步提升进水负荷并稳定运行4个多月,进水氮负荷率(NLR)达到1.65 g/(L·d)(以(NH4++NO2-)计),NH4+-N和NO2--N去除率均达到95%左右。污泥性状逐渐由黑色糊状转变为砖红色颗粒。通过高通量测序技术检测启动成功的厌氧氨氧化颗粒污泥,发现浮霉菌门、变形菌门、绿弯菌门、纤维杆菌门为主要菌门。浮霉菌门中CandidatusKuenenia为主要菌属,占比74.11%,此外还检测到SM1A02属、CandidatusBrocadia属等ANAMMOX反应器中代表性菌属。

好氧反硝化菌Achromobacter sp.L16的脱氮特性

在垃圾渗滤液中分离出一株异养硝化-好氧反硝化菌L16,经过形态观察和16S rDNA基因序列分析鉴定为Achromobacter sp.,L16对氨氮和硝酸盐氮的去除率分别为61.94%和98.40%。对菌株好氧反硝化和异养硝化培养条件进行优化结果表明:L16在以硝酸盐为氮源、柠檬酸钠为碳源、C/N为20、培养温度为30℃、培养转速为150 r/min条件下硝酸盐氮去除率为99.74%,总氮去除率58.90%。L16在以氨氮为氮源、柠檬酸钠为碳源、C/N为20、培养温度为30℃、培养转速为200 r/min条件下氨氮去除率提高到93.41%,总氮去除率86.33%。优化后L16具有高效的异养硝化-好氧反硝化能力,可将氮素大部分转化为气体和菌体胞内氮,具有潜在的实际废水应用价值。

COD_(Cr)降解剂在郑州某污水处理厂中的应用

针对污水处理厂出水中化学需氧量(COD_(Cr))指标提升需求,在郑州某污水处理厂开展COD_(Cr)降解剂(生物促进型)应用研究。结果表明,在投加量2~5 mg/L条件下,出厂水COD_(Cr)平均值由14.00 mg/L下降至13.46 mg/L,降低了0.54 mg/L,下降比例为3.71%,二沉池出水COD_(Cr)降低了4~5 mg/L,且COD_(Cr)降解剂的投加对该污水处理厂其他运行指标影响不明显。此外,COD_(Cr)降解剂去除COD_(Cr)吨水直接成本为0.0465元,经济技术可行。

五节芒定居对尾矿砂重金属形态与微生物的影响

在浙江三门尾矿砂堆积地上按定居程度选择4个五节芒(Miscanthus floridulus)定居样地,同时以尾矿砂裸地为对照样地,分别研究了五节芒定居对尾矿砂重金属(铅、锌、铜和镉)形态转化、尾矿砂微生物参数以及二者之间关系的影响。结果表明:五节芒自然定居显著地提高了尾矿砂碳酸盐结合态和硫化物-有机物结合态重金属的含量(P<0.05),降低了尾矿砂阳离子交换态、铁-锰氧化物结合态和残渣态重金属含量(P<0.05);除了微生物呼吸熵显著下降(P<0.05)、生物量碳熵不规则变化以外,其他尾矿砂微生物参数均随着五节芒自然定居而显著提高(P<0.05);典范相关分析表明,尾矿砂微生物参数的总体变化与尾矿砂碳酸盐结合态和硫化物-有机物结合态重金属的含量呈显著正相关(R2=0.9874,0.9939),而与尾矿砂阳离子交换态、铁-锰氧化物结合态和残渣态重金属含量呈显著负相关(R2=0.9972,0.9964,0.9949)。

五节芒定居对尾矿砂微生物群落结构的影响

根据五节芒(Miscanthus floridulus)定居盖度(0、17%、41%、71%和89%),选择了5个尾矿砂研究样地,并分析了尾矿砂微生物群落结构动态及其与土壤理化特性、重金属含量和植物生物量的关系。结果表明:随着五节芒在尾矿砂上的定居,除pH以外,尾矿砂的有机碳、总氮、总磷、NH4+-N、NO3--N、速效磷的含量、团聚体稳定性和最大持水量均显著性提高,而土壤重金属总量与DTPA可提取量均显著性下降。主分量分析表明,随着五节芒定居,尾矿砂微生物群落总体结构发生了显著变化,其中革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌、真菌、放线菌、菌根菌(16∶1ω5c和20∶3ω3)、藻类脂肪酸含量以及微生物群落多样性(香农-维纳指数)均显著提高,并且与一些土壤理化特性,如NO3--N、速效磷、团聚体稳定性、土壤全氮和五节芒地上、地下生物量存在着显著或极显著正相关关系。仅有革兰氏阴性细菌和菌根菌脂肪酸含量分别与DTPA-铜呈显著负相关。