基于正交试验设计的改性污泥基生物炭制备研究

为了进一步提高污泥基生物炭的吸附能力,采用掺入特定比例硫酸的氯化锌作为活化剂开展污泥基生物炭制备研究,通过正交试验结果可见,不同制备条件对生物炭碘吸附值影响的比较为:碳化温度>活化剂硫酸掺入比>碳化时间>活化剂浓度;结合不同制备条件对产率影响,获得最佳制备条件组合为:碳化温度500℃、活化剂硫酸掺入比60%、碳化时间1 h、活化剂浓度3 mol/L。在该组合条件下制备的改性污泥基生物炭碘吸附值为516.68 mg/g,产率为70.25%。

硫铁耦合自养反硝化系统运行性能优化研究

为解决单质硫自养反硝化pH偏低和硫酸盐副产物的问题,本研究通过开展“硫磺-硫铁矿/菱铁矿”填料脱氮性能比选,并分析了出水pH和硫酸盐副产物浓度,确定了以硫磺作为主要填料,菱铁矿作为主要辅助填料,构建新型硫铁耦合自养反硝化填料系统。通过填料优化实验,确定了硫铁耦合填料的最佳粒径为3~5mm,硫磺和菱铁矿最佳质量比为3∶1;。在进水硝酸盐为10mg/L、HRT=80min条件下,采用最佳硫铁耦合填料的小试实验装置出水硝酸盐平均浓度为1.43mg/L,硝酸盐去除率为85.28%。

人工快速渗滤系统中人工快渗池对污染物的去除效果研究

为了阐明人工快速渗滤系统中人工快渗池对污染物的去除效果,对深圳市某污水处理厂的人工快渗池进、出水各项水质指标进行了全面研究。结果表明,该人工快渗池进水水质波动不大,出水水质稳定且良好,对COD和BOD5均有良好的去除效果;NH3-N去除率在97%以上,硝化作用很强,NH3-N在硝化菌的作用下几乎全部被氧化成硝态氮;SS去除率在90%以上,TP去除率在40%～70%。研究结果有助于系统地了解人工快渗池在整个人工快速渗滤系统中所发挥的作用,为提高人工快速渗滤系统的除污能力提供了理论依据。

膜生物反应器好氧反硝化菌的筛选及鉴定

从某膜生物反应器（MBR）污泥中筛选出反硝化活性较高的好氧反硝化细菌,进行了反硝化活性检测、菌种鉴定和作用机制探索。结果表明,共分离出6株好氧反硝化细菌,在较低的菌浓度（1×105个/mL）、DO为4.2∽5.5mg/L的条件下启动脱氮反应,菌株F2、F4、F5在24、48h的总氮去除率分别超过40.29%、67.19%,硝酸盐氮去除率分别在64.21%、83.31%以上;经16SrDNA序列测序和比对,菌株F2、F4、F5分别与苍白杆菌属（Ochrobactrumsp.）、蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）、布鲁菌属（Brucellasp.）的同源性最高;PCR扩增结果表明,菌株F2、F4、F5中均具有周质硝酸盐还原酶,这几种细菌很可能通过这种酶来实现好氧反硝化。

人工快速渗滤系统微生物生长与分布情况调查研究

以深圳白芒的人工快速渗滤(CRI)系统为研究对象,分析了不同温度下CRI系统中各微生物类群以及脱氮功能菌的生长和分布情况。结果表明,CRI系统对污水处理效果较好,出水SS、BOD5和氨氮的去除率在90%以上,COD的去除率在60%以上。CRI系统以硝化作用为主,有机氮基本转换成硝态氮;而反硝化作用去除总氮的效果不明显。CRI系统的微生物发育良好,有着比较高的生物活性。CRI系统中细菌占有绝对优势,各深度填料中的细菌数量均超过108个/mL,比放线菌、真菌高2～4个数量级;脱氮功能菌中,氨化功能菌的数量最多,其次是亚硝化功能菌、反硝化功能菌,硝化功能菌数量最少。在空间分布上,各微生物类群以及大部分脱氮功能菌(除反硝化功能菌外)都呈现出从填料上层到下层数量逐渐减少的规律。

人工快速渗滤系统中亚硝酸细菌的筛选及转化能力研究

从人工快速渗滤系统中分离出12株亚硝酸细菌,筛选出氨氮转化效率较高的6株菌Y11、Y14、Y22、Y32、Y41、Y52。结合细菌形态特征、生理特性和16SrDNA测序结果,可确定6株菌分别属于中华根瘤菌属(Sinorhizobiumsp.)、代尔夫特菌属(Diaphorobacter sp.)、剑菌属(Ensifer sp.)、芽孢杆菌属(Bacillus sp.)、土壤短芽孢杆菌(Brevibacillus agri)、环状芽孢杆菌(Bacillus circulans)。对上述细菌的氨氮转化效率进行了研究,结果发现Y11菌株氨氮转化速率为20.0mg/(L·d),Y32、Y41、Y52菌株氨氮转化速率为16.6mg/(L·d),Y14菌株氨氮转化速率为14.2mg/(L·d),Y22菌株氨氮转化速率为12.5mg/(L·d)。

人工快速渗滤系统微生物数量与相关酶活性变化分析

全面研究和监测人工快速渗滤(CRI)系统运行周期内微生物数量和微生物基质酶活性的变化情况。结果表明:(1)CRI系统的微生物数量和基质酶活性基本保持稳定,各深度的微生物数量、脲酶活性和脱氢酶活性基本为1.0×108～4.3×108个/g、5～45μg/g、10～130μL/g。(2)CRI系统的间歇布水方式和低有机负荷是CRI系统不产生剩余污泥的主要原因,而运行周期内微生物的总增殖量与内源呼吸衰减量的平衡是CRI系统无剩余污泥产生的根本原因。(3)建议根据实际情况采用浅翻晒或深翻晒相结合的方法进行维护,防止CRI系统产生剩余污泥。

EM菌剂对河道污水的去除效果研究

为了寻求一种快速有效的黑臭河道水质净化技术,以新圳河水作为试验对象,考察EM菌剂对河道污水的净化效果。通过投加不同浓度的菌液,考察曝气对去除效果的影响。研究结果表明:投加EM菌剂后会降低水中DO浓度;投加EM菌剂22 d后,对CODCr、NH3-N、TN、TP的最大去除率分别达到52.4%、42.6%、41.6%、22.1%;曝气条件有助于提高CODCr的去除率;增加菌剂投加量有助于提高CODCr和NH3-N的去除率。EM菌剂对河道污水具有较好的净化效果。

膜生物反应器异养硝化菌的筛选与硝化特性研究

从膜生物反应器中分离出3株异养硝化细菌,初始菌体浓度为105个/m L时,菌株X1、X2和X3经过12 h的硝化作用后,分别可去除50.7%、63.4%和46.7%的氨氮。菌株X2还表现出反硝化能力,12 h可去除44.5%的总氮。经16Sr DNA序列的测序和比对,菌株X1、X2和X3分别与假单孢菌(Pseudomonas sp.)、蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)和鞘脂杆菌目(Sphingobacteriales)的同源性最高。未来异养硝化-反硝化菌株X2的应用对实现同步硝化反硝化具有重要的意义。

利用加强型绿色荧光蛋白标记黄色单胞菌的研究

通过连接T载体与来自质粒pSEBG上的egfp基因而构建成质粒pZTE,并将质粒pZTE的egfp基因插入到自杀质粒pTnMod-OGm转座子上的多克隆位点Kpn I和Sal I中构建成质粒pTE-OGm,最后pTE-OGm的egfp基因转座子元件通过转座作用插入到受体菌黄色单胞菌L1的染色体中,从而使黄色单胞菌L1获得较稳定的绿色荧光标记,为进一步在MBR反应器中更好地示踪黄色单胞菌L1的生长和迁移情况奠定了基础。

城市污水处理厂高溶解氧尾水脱氮研究

本实验通过运行反硝化生物滤池中试实验装置处理城市污水处理厂尾水,研究了高溶解氧进水条件下的滤池脱氮效果,通过滤池沿程溶解氧浓度变化,沿程脱氮性能、沿程反硝化优势菌种的测定,我们得出:反硝化生物滤池去除总氮主要集中在滤池上半部分随着滤池深度减少,反硝化微生物丰度越高,反硝化微生物主要集中在滤池上半部分。通过DNA鉴定,滤池中主要有4种反硝化菌株,分别是Acidovorax sp.、Derxia、Dechloromonas sp和Thauera sp。在实际工程应用中应采取措施降低反硝化滤池进水溶解氧浓度,提高滤池缺氧区占比,提高滤池的脱氮性能。

低强度超声波强化改性海泡石去除微囊藻的试验研究

采用天然无毒的壳聚糖改性海泡石作为絮凝剂去除微囊藻,考察不同投加量的壳聚糖改性海泡石的絮凝除藻效果,并通过低强度超声波(功率为40W、作用时间为10s)强化絮凝除藻试验,研究低强度超声波对微囊藻沉降性能以及微囊藻生长和藻细胞形态结构的影响。结果表明:采用壳聚糖改性海泡石去除微囊藻的最佳投加量为20mg/L;低强度超声波处理10s时对改性海泡石去除微囊藻的强化效果最佳,微囊藻液浊度和藻细胞的去除率分别提高了34.95%和32.58%;低强度超声波对微囊藻的生长和细胞形态结构无显著影响,但可显著提高微囊藻细胞的沉降性能,从而有利于藻细胞进行絮凝沉淀去除。本研究可降低除藻药剂投加量,有助于开发一套更环保、经济和高效的除藻方法。

膜污染状态下的胞外聚合物、细菌数量及微生物群落结构研究

研究了膜污染状态下膜生物反应器(MBR)中混合液污泥和膜丝表面污泥的胞外聚合物(EPS)含量、细菌数量以及微生物种群结构的情况。结果表明:EPS主要由蛋白质组成,膜丝表面污泥中的EPS含量较高,高达68.3mg/g;MBR污泥中细菌的数量级基本达109个/g,其中膜丝表面污泥细菌数量较高;MBR混合液污泥和膜丝表面污泥微生物群落的Shannon-Weaver指数分别为2.639和2.303,两者微生物群落结构的相似性系数达到0.833,两者的优势菌均为黄色单胞菌,变形杆菌门和拟杆菌门是膜丝表面种类较多的菌群,可能与膜污染有密切的联系。深入分析膜污染形成原因和过程,对膜污染的防治具有重要的意义。

壳聚糖-粘土复合絮凝剂去除海洋赤潮藻研究

为了获得天然、无毒和高效的海洋赤潮藻类絮凝剂,本研究通过将壳聚糖与不同天然粘土矿物进行复配,研究不同絮凝剂组合对血红哈卡藻的去除效果,结果表明单独使用壳聚糖的除藻效率较低,使用粘土可以较好提高壳聚糖的除藻效果,其中海泡石的强化效果最佳;壳聚糖-海泡石复合絮凝剂的最佳配比为:0.6 mg/L壳聚糖和10 mg/L的海泡石,最佳沉淀时间为1 h,此条件下,血红哈卡藻的去除率为94.5%,浊度去除率为88.6%。

以PHBV材料为固定碳源的性能研究

以PHBV材料颗粒为对象,研究了该材料的挂膜性能,微生物和DO浓度对其COD释放速率的影响,同时研究了p H对反硝化速率的影响。实验结果表明PHBV材料对微生物具有良好的亲和力,微生物附着量达0.035 g生物膜/g PHBV(干重)。微生物对COD的释放具有促进作用,但硝酸盐浓度是限制因素。p H对反硝化速率影响较大,最佳反应p H为7.5。

农村一体化污水处理设备运行性能研究

主要研究了新型地埋式微动力污水生物净化设备的处理效果,实验表明,设备对生物污水具有良好的净化作用,进水COD、氨氮、SS浓度分别为200~300mg/L、40~70mg/L、150~200mg/L,出水COD、氨氮、SS浓度分别为50mg/L、10 mg/L、25mg/L,去除率分别为80%、85%、85%,可以作为农村污水处理设施。

滨州工业园区混凝沉淀工艺药剂筛选研究

针对滨州工业园污水处理厂出水总磷浓度不稳定的情况,设计了加药混凝沉淀除磷试验。通过烧杯试验,考察了污水处理厂格栅出水和二沉池出水采用不同混凝剂(聚氯化铝PAC、聚合硫酸铁PFS等)单独或组合使用以及加药量等对除磷效果的影响,并确定最佳参数值。结果表明,相同药剂投加量下,宏海PAC与博山PFS联用处理格栅出水的除磷效果最好,去除率达91.1%,处理二沉池出水时,PAC的对磷的去除效果最好,平均去除率为95.33%。

微囊藻受短时超声波胁迫蛋白表达差异研究(英文)

为探索微囊藻抵抗短时超声波表达调控相关蛋白质,应用双向电泳技术对微囊藻短时超声波处理蛋白质表达进行分析,结果表明,71个蛋白质点上调,56个蛋白质点下调,54个新增蛋白质点,21个消失蛋白质点。对其中8个差异大的蛋白质点采用MALDA-TOFMS进行质谱分析,并经数据库搜索匹配,鉴定出2个未知蛋白、6个功能蛋白。这些功能蛋白参与抗氧化和抗炎症、磷酸盐合成、电子传递等生理过程,实现微囊藻在短时超声波胁迫下的代谢平衡和自我保护。

低强度超声波处理微囊藻的生物效应研究

该研究采用低强度超声波直接作用微囊藻,其沉降性和凝聚性均得到显著提高,从而有利于进行沉淀去除。低强度超声波是一种温和的除藻方式,经过低强度超声波作用后,微囊藻的细胞壁、细胞膜和类囊体均完整,细胞膜通透性、生长速度和细胞活性均无显著影响;但胞外聚合物和藻青素增多,细胞发生轻微质壁分离,抗氧化酶活性和丙二醛含量有不同程度提高,其中丙二醛含量极显著增加。据分析,促使微囊藻发生凝聚和下沉的原因可能是微囊藻细胞内含物少量外渗和伪空泡破裂导致,也可能是微囊藻应对低强度超声波的自我保护机制。

微囊藻受短时超声波胁迫蛋白表达差异研究

为探索微囊藻抵抗短时超声波表达调控相关蛋白质,应用双向电泳技术对微囊藻短时超声波处理蛋白质表达进行分析,结果表明,71个蛋白质点上调,56个蛋白质点下调,54个新增蛋白质点,21个消失蛋白质点。对其中8个差异大的蛋白质点采用MALDA-TOF-MS进行质谱分析,并经数据库搜索匹配,鉴定出2个未知蛋白、6个功能蛋白。这些功能蛋白参与抗氧化和抗炎症、磷酸盐合成、电子传递等生理过程,实现微囊藻在短时超声波胁迫下的代谢平衡和自我保护。