电流对三维电极生物膜耦合硫自养脱氮工艺的影响

针对污水处理厂尾水TN去除问题,研究了电流对三维电极生物膜耦合硫自养脱氮工艺(3DBER-S)脱氮性能及菌群结构的影响.运行结果表明:在进水pH为7.0~7.5,ρ(NO_3^--N)为35 mg/L,ρ(C)/ρ(N)为1,HRT为12h条件下,电流由60 mA增大到800 mA,NO_3^--N和TN去除率变化不明显,分别稳定在87%和76%左右;随电流增大,体系氢自养反硝化作用所占比例由22.8%逐渐上升到74.4%.基于nirS基因的克隆文库结果表明:3DBER-S中与异养、硫自养和氢自养反硝化功能菌属相似的细菌均占有一定比例;随电流增大,与氢自养反硝化功能菌属相似的细菌所占比例增大.该体系中存在异养、氢自养和硫自养反硝化协同去除硝酸盐氮的作用,维持了稳定高效的脱氮效果,且增大电流利于氢自养反硝化作用的增强.

氢自养高氯酸盐还原菌培养驯化的研究

考察了以氢气作为电子供体和厌氧污泥作为接种污泥培养驯化氢自养高氯酸盐还原菌的过程。结果表明,在高氯酸盐的起始控制浓度约为300mg/L和厌氧条件下,采用周期运行培养方式,随着培养驯化时间的增加而逐渐缩短,高氯酸根去除率达99%所需时间从最初的8天最终稳定在1天,未发现中间产物的ClO-3和ClO-2的积累,全部被还原为氯离子。对不同阶段的样品进行PCR-DGGE图谱和相似系数分析,发现随着反应的持续进行,微生物种群结构发生了演替变化,证实污泥微生物生态能够迅速进行优胜劣汰的筛选,调整内部微生物种群结构,从而达到适应环境的目的。

氢自养菌降解水中溴酸盐和高氯酸盐的影响因素

基于序批式摇瓶实验研究了pH、NO_3^--N、底物浓度(BrO_3^-、ClO_4^-初始浓度)对氢自养反硝化菌同步降解水中BrO_3^-和ClO_4^-的影响。结果表明:氢自养还原反应的最佳pH为7.0~7.5,pH过高或过低均会对BrO_3^-和ClO_4^-的还原产生抑制作用。NO_3^--N为5 mg/L时,氢自养反硝化菌对BrO_3^-和ClO_4^-降解率最大。氢自养微生物降解BrO_3^-和ClO_4^-有一定的浓度限制,浓度过高或过低均会降低BrO_3^-和ClO_4^-的降解效果。

生物膜电极反应器去除地下水中硝酸氮的研究进展

地下水中硝酸氮的污染日益严重。目前主要的处理技术有物理法、化学法和生物法等,但这些方法都存在控制条件严格、去除效率低和产生二次污染等缺点。生物膜电极反应器(biofilm electrode reactor,BER)是一种新型的地下水硝酸盐处理技术,具有处理效率高、选择性好、无二次污染的优点。其中,三维生物膜电极反应器(3D-BER)通过填充颗粒电极可有效增加电极的反应面积,并为生物膜的附着提供良好的条件,电流效率大大提高。该文对应用于去除地下水硝酸氮的生物膜电极反应器进行了综述,包括反应器结构、电极材料、反硝化机理和电流强度、pH值、溶解氧等关键参数,并对反应器存在问题和应用前景进行展望。

磁性壳聚糖凝胶微球固定反硝化菌去除地下水中硝酸盐氮

本研究从活性污泥中分离出氢自养反硝化细菌,在厌氧条件下利用氢气作为电子受体,将硝酸盐氮污染物彻底还原为氮气.通过原位共沉淀/柠檬酸钠交联法制备了一种磁性壳聚糖微球,将氢自养反硝化菌固定于磁性壳聚糖微球上组成固定化微生物反硝化体系.利用16SrDNA菌种鉴定、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)对固定化前后的材料进行了表征,并与游离的氢自养反硝化菌进行对比,同时进行静态批实验考察了在不同影响因素下硝酸盐去除效果.结果表明,分离出的氢自养反硝化菌属于陶厄氏菌属(MK928401),且被成功固定在磁性壳聚糖微球上;相同时间内,固定化氢自养反硝化菌对硝酸盐氮去除率高出游离细菌59%,说明固定化菌克服了由于游离菌易团聚而限制反硝化速率的缺点;磁性壳聚糖微球的加入,在一定程度上拓宽了氢自养反硝化菌对硝酸盐氮浓度的适应范围,同时拓宽了氢自养反硝化菌对pH的耐受范围;固定化氢自养反硝化菌经5次重复利用后,仍能高效还原硝酸盐氮,相比于游离细菌具有可回收和循环利用性.以上结果得出,以磁性壳聚糖微球固定氢自养反硝化菌,为高效去除地下水中的硝酸盐氮提供了一种更有效的途径.

氢自养还原菌同步去除水中Cr（Ⅵ）和NO3-

本实验研究了序批式条件下Cr(Ⅵ)和NO3-浓度、pH值和H2含量对于氢自养还原菌同步去除水中Cr(Ⅵ)和NO3^-的性能及微生物群落的影响.结果表明:系统中存在氢气时,正常活性的氢自养还原菌可实现Cr(Ⅵ)的还原;Cr(Ⅵ)初始浓度不高于2000μg/L时,Cr(Ⅵ)和NO3-的还原速率及氢自养还原菌的活性不会受到Cr(Ⅵ)初始浓度的影响;作为一种优先电子受体,NO3-会与Cr(Ⅵ)争夺电子,降低Cr(Ⅵ)的还原速率;氢自养还原菌同步还原Cr(Ⅵ)和NO3^-的最佳pH值为7.0左右,酸性或碱性环境都会抑制Cr(Ⅵ)还原,且NO2^-会随着pH值的升高逐渐积累;作为电子供体,H2是还原Cr(Ⅵ)和NO3^-的必要条件,但H2足量后,过量提供H2不能提高Cr(Ⅵ)和NO3-的还原速率.

氢自养还原菌去除实际工业废水中NO3^--N可行性及影响因素研究

针对较高浓度NO_3^--N与SO_2^(4-)的实际工业废水处理较难的问题,考察了摇瓶实验下氢自养菌还原工业废水中NO_3^--N的可行性及其对NO_3^--N与SO_2^(4-)的优先利用级别,探究了进水COD、p H和温度对氢自养还原菌去除NO_3^--N的影响。结果表明,氢自养还原菌能够降解实际废水中NO_3^--N且出水总氮质量浓度达到企业15 mg/L的排放标准;进水SO_2^(4-)质量浓度在2~200 mg/L时NO_3^--N去除率均维持在90%以上,SO_2^(4-)不会抑制NO_3^--N的反硝化过程;氢自养菌还原实际废水中NO_3^--N优化p H和温度范围分别为7.3~8.0和35~40℃,进水中130 mg/L难生物降解有机物不会影响氢自养菌对NO_3^--N的还原能力。

氢自养还原菌同步降解水中4-溴酚及硝酸盐

基于摇瓶研究了以H_(2)为电子供体的氢自养还原菌降解4-溴酚(4-BP)的可行性;并在此基础上研究了4-BP浓度、硝酸盐(NO_(3)^(-)-N)浓度及氢分压对4-BP的去除影响;最后研究了4-BP加入前后的微生物菌群变化。结果表明,提高初始4-BP浓度会降低其去除效果;作为一种优先电子受体,NO_(3)^(-)-N会与4-BP争夺电子供体H_(2),增大初始NO_(3)^(-)-N浓度导致4-BP去除效果下降;提高氢分压会使得单位浓度NO_(3)^(-)-N及4-BP获得更多的电子供体,提升两者还原速率;加入4-BP后,改变了微生物的生长环境,使得具有脱卤能力的Thauera丰度提升,达到42.8%。当系统中存在H_(2)时,具有正常活性的氢自养还原菌,在脱卤酶作用下4-BP释放Br^(-)从而被降解。