固定化异养硝化-好氧反硝化菌在污水生物强化中的研究进展

异养硝化-好氧反硝化(Heterotrophic nitrification-aerobic denitrification,HN-AD)菌可以在有机碳存在的好氧条件下实现同时硝化和反硝化,广泛应用于各类污水处理过程中。综述了HN-AD菌株的脱氮特性和代谢途径,总结了其在污水处理中的应用和研究现状,比较了不同载体材料的优缺点,重点讨论了固定HN-AD菌株提高反应器处理效果和稳定性的作用机理。最后,展望了固定化HN-AD菌株在污水处理中面临的挑战和未来的研究方向。

环氧合酶-2、前列腺素E2在前列腺癌组织和细胞中的表达及与细胞生物学行为的关系

目的探究环氧合酶-2(COX-2)、前列腺素E2(PGE2)在前列腺癌组织、PC-3细胞中的表达及与PC-3细胞生物学行为的关系。方法选取2021年1月至2023年1月在长江航运总医院进行手术切除治疗的81例前列腺癌患者作为研究对象,收集其癌组织及癌旁组织。采用免疫组织化学染色法检测组织标本COX-2、PGE2蛋白阳性表达;分析癌组织COX-2、PGE2蛋白表达与临床病理特征的关系。体外培养前列腺癌PC-3细胞和正常前列腺上皮细胞RWPE-1,将PC-3细胞随机分为PC-3组、siRNA-NC组、siRNA-COX-2组,RWPE-1细胞常规培养设为RWPE-1组。检测PC-3、RWPE-1细胞COX-2 mRNA、PGE2水平和PC-3细胞活力、凋亡情况、迁移数目。结果与癌旁组织比较,前列腺癌组织中COX-2、PGE2蛋白阳性表达率显著升高(P<0.05);有淋巴结转移、TNMⅢ期、前列腺特异性抗原(PSA)≥10 ng/mL患者前列腺癌组织中COX-2、PGE2蛋白阳性比例分别高于无淋巴结转移、TNMⅠ~Ⅱ期、PSA<10 ng/mL患者(P<0.05);与RWPE-1组比较,PC-3组PC-3细胞COX-2 mRNA、PGE2水平显著升高(P<0.05);与PC-3组、siRNA-NC组比较,siRNA-COX-2组PC-3细胞COX-2 mRNA、PGE2水平、细胞活力、迁移数目显著降低,凋亡数目显著升高(P<0.05)。结论前列腺癌组织和PC-3细胞中COX-2、PGE2呈高表达,沉默COX-2表达可降低PGE2水平从而抑制前列腺癌PC-3细胞活力和迁移能力,促进PC-3细胞凋亡。

厌氧-缺氧生物膜反应器/脉冲生物滤池/多孔介质生态滤床工艺处理校园生活污水探究

农村污水治理是改善人居环境、实施乡村振兴战略的重点工作,乡镇中学污水治理是农村污水治理的重要环节。针对乡镇中学生活污水排放的特点,从降低能耗、操作的复杂性、维修养护的繁琐性、符合生态文明及生态宜居大背景的要求出发,优化组合形成“厌氧-缺氧生物膜反应器-脉冲生物滤池-多孔介质生态滤床”生活污水处理工艺,并应用于安徽省寿县堰口镇某中学生活污水处理工程。该工程对小水量分散式校园污水治理与循环利用具有示范作用。

UASB-兼氧-接触氧化-气浮处理生物制药废水

采用UASB-兼氧-接触氧化-气浮工艺处理高浓度生物制药废水,以废水中BOD5、COD和SS为主要因子,进水浓度为15000、8800和2500mg/L的条件下,经4个单元的处理,出水浓度可达164、20.3和38mg/L。该工艺具有系统稳定、污泥量少,产生沼气和综合利用等特点,具有推广价值。

地黄氧-酰基转移酶WSD基因的鉴定与表达分析

植物蜡酯合成酶催化长链醇和长链脂肪酸合成蜡酯,对植物蜡质合成及其抗旱、抗致病菌袭击和紫外辐射、抗寒和昆虫侵害等环境胁迫具有非常重要的作用;镉是环境中含量最高的有毒重金属之一,严重威胁植物的生长发育、质量、产量和食用安全。为研究地黄蜡酯合成酶基因镉胁迫表达,该文从地黄全长转录组测序数据中鉴定其成员,并用生物信息学技术与qRT-PCR对其编码蛋白质的理化性质、系统进化和保守结构域及其组织表达与镉胁迫表达进行分析。结果表明:(1)鉴定出两个蜡酯合成酶基因RgOATWSD1与RgOATWSD2,其编码蛋白质的长度、理论等电点和相对分子量依次为463 aa与473 aa、8.86与9.34、51.31 kD与52.49 kD,均为不稳定蛋白。(2)二者均具有acyl_WS_DGAT保守域与DUF1298超家族,前者占其氨基酸序列的92.65%~94.50%。(3)二者均定位于内质网中,二级结构以无规卷曲与α螺旋为主;RgOATWSD1为跨膜蛋白,而RgOATWSD2不是。(4)二者均在地黄根、茎、叶中差异表达。(5)二者表达均受镉胁迫诱导,但其表达变化趋势不同。该研究鉴定了两个镉胁迫应答反应的蜡酯合成酶基因,为地黄RgOATWSD的镉胁迫表达及功能研究奠定了基础。

兼氧-生物接触氧化法处理医疗废物处置废水

介绍了江西萍乡医疗废物处置中心工程概况,采用兼氧-生物接触氧化工艺在处理该中心的生产废水。实际运行表明,该工艺具有投资少、操作简单、占地小等特点。

厌氧处理对黄茶生物活性的影响及γ-氨基丁酸富集的代谢组学分析

以黄茶为研究对象,探究厌氧处理对茶叶中γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)以及其他活性成分的含量和功能的影响,并利用代谢组学分析厌氧过程促进黄茶富集GABA的机理和代谢途径变化。结果表明,厌氧处理后黄茶中的GABA含量升至3.3 mg/g,且其上下游氨基酸的含量发生了相应变化。同时,厌氧处理后黄茶中的总酚和总黄酮含量均有显著提升。体外抗氧化、抗糖基化和降糖活性分析发现,厌氧处理提高了黄茶的自由基清除能力、总抗氧化能力和抑制糖基化产物形成的能力,但对其抑制淀粉消化酶活性的能力影响较小。经代谢组学分析共筛选出218种差异代谢物,包括氨基酸类、有机酸、类黄酮、类核苷酸和糖类等。经通路富集分析,发现受显著调控的通路包括氨基酸的生物合成代谢、色氨酸代谢、类黄酮生物代谢和丁酸代谢等。厌氧处理通过影响L-谷氨酸和琥珀酸半醛途径调控GABA含量。本研究可为GABA富集茶的研究和开发提供参考。

两级缺氧-好氧生化装置微曝/重启运行效果及微生物菌群变化特征研究

村镇休闲旅游污水具有排放不连续、排放量随时间变化波动大的特点,对分散式污水处理设备的管理运行提出了挑战。该文设计了两级缺氧-好氧生物反应器(AO-MBR)小试装置,以配制的模拟污水作为进水,探究短暂停运对于该装置污水处理效果和恢复过程的影响。结果表明,停运显著影响生化处理效率,且生化处理效率下降程度与系统恢复时间和装置停运时间之间具有明显的相关性。随着停运时间由1 d延长至8 d,COD去除率由90%最低下降至80%,恢复时间最长达到5 d;氨氮去除率由90%最低下降至70%左右,恢复时间最长达到5 d;总氮去除率由48%最低下降至34%,恢复时间最长达到5 d。从污泥活性角度来看,随着停运时间的延长,比耗氧速率(SOUR)、脱氢酶活性和比三磷酸腺苷(SATP)等污泥活性指标都相应有所下降。微生物测序结果表明,停运前后微生物种群发生较大变化,从门的分类来看,停运后变形菌门异养菌占比大幅下降,拟杆菌门等厌氧菌占比上升;从属的分类来看,传统硝化细菌数量减少,但一些具有同步硝化反硝化功能的细菌数量有上升趋势。对于因来水减少而暂时停运的村镇休闲旅游污水设施,可以采用降低曝气量的方式维持污泥活性,以便后续快速启动。

混凝/厌氧/兼氧-好氧膜生物反应器组合新工艺处理制革废水

针对制革废水高悬浮物含量、高有机物浓度及高色度的特点,采用混凝/厌氧/兼氧-好氧膜生物反应器组合新工艺对其进行中试处理研究,重点考察混凝预处理的反应条件(p H、投药量等)、生物反应器的启动策略,以及水力停留时间(HRT)、溶解氧(DO)和水温等运行参数对制革废水处理效果的影响。结果表明:当混凝过程中p H为9.0~10.0,聚合氯化铝(PACl)投加量为350~450 mg·L^(-1)时,废水悬浮物浓度(SS)、色度、总铬和化学需氧量(COD)去除率的平均值分别为70.4%,73.9%,97.7%和37.9%;基于阶梯负荷启动策略,50 d左右完成联合厌氧折流板反应器的启动,厌氧环节在HRT为20 h、水温30℃左右的条件下能够去除68.2%左右的COD;通过对兼氧-好氧膜生物反应器中DO分布的研究和HRT的优化,该单元的COD和NH4-N的平均去除率分别达到67.7%和81.3%(HRT=6 h,DO=2.0~3.0 mg·L^(-1))。经过组合工艺的处理,系统出水各项主要指标(COD、NH4-N、SS、色度和总铬等)达到DB 44/26—2001一级排放标准,表明本文提出的新工艺在制革废水处理中具有良好的应用前景。

生物-非生物添加剂协同促进餐饮业厨余垃圾厌氧消化——产气效能及微生物菌群动态变化

围绕当前餐饮业湿热除油厨余垃圾(FORFW)厌氧消化甲烷产率不高、“酸积累”和“氨抑制”导致过程不稳定的问题,基于生物-非生物协同强化湿热除油餐饮业厨余垃圾厌氧消化的课题组的前期发现,通过三因素三水平中温厌氧消化正交试验系统探究并优化接种比、铁类添加剂添加量和酵母菌添加量3个条件参数,同时借助高通量测序阐明生物-非生物添加剂协同促进FORFW产甲烷的内在微生物机理.研究发现,3个条件参数对FORFW厌氧消化的甲烷产率影响由高至低为接种比>酵母菌添加量>铁类添加剂添加量.接种比1.5、铁类添加剂0.5%(质量分数)、活化酵母菌3%(质量分数)为较优的使用条件.在上述条件下,FORFW的挥发性固体(VS)去除率为40.1%,累积甲烷产率为237.5mL/gVS.体系中甲烷鬃毛菌属(Methanosaeta)、互营单胞菌属(Syntrophomonas)和Syner-01属相对丰度明显增加,实现了乳酸来源的丙酸高效转化.其中,甲烷鬃毛菌属与厌氧绳菌科细菌互营产甲烷,互营单胞菌属参与互营丁酸氧化,Syner-01属参与互营乙酸氧化和氨基酸氧化.因此,FORFW的甲烷产率得到了切实保证.

生物炭负载蒽醌-2-磺酸钠对厌氧消化的影响

为提高厌氧消化系统的降解效率,以生物炭(BC)为载体负载蒽醌-2-磺酸钠(AQS),制备复合材料BC/AQS并应用于厌氧消化系统.在中温条件(35℃)下开展批式厌氧消化试验,探究BC/AQS对玉米秸秆厌氧消化的影响.结果表明,当AQS浸渍浓度为1mmol/L时,BC/AQS强化厌氧消化的产甲烷效率最高,此时最大产甲烷速率Rmax达到10.64mL/(d·g),最大累积甲烷产量Pmax达到240.41mL/g,单位挥发性固体(VS)累积产甲烷量分别比空白对照组和添加BC的试验组提高20.60%和12.11%(P<0.05).产甲烷古菌中甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)和甲烷泡菌属(Methanofollis)得到富集.此外,BC/AQS在发酵前期促进了挥发性脂肪酸(VFA)的生成,使总VFA浓度在第10d比对照组提高了7.73%~18.54%;在中后期促进了VFA的降解,其中BC/AQS-1mmol/L使总VFA浓度下降77.43%,降幅最大.BC/AQS提高了水解产酸菌群Ruminofilibacter、Proteiniphilum、Fermentimonas和不动杆菌属(Acinetobacter)的丰度.

兼氧酸化水解-好氧生物处理纺织印染废水生产性研究

介绍了利用兼氧—好氧生物接触氧化法相结合的工艺处理纺织印染废水的工程应用.工程应用表明:该工艺具有占地面积小,运行费用低,处理效率高等特点,能广泛应用于纺织印染废水的实际工程中.

生物接触氧化与兼氧水解—Bardenpho脱氮工艺应用于农用抗生素废水处理的比较分析

农用抗生素废水不仅有机物、氨氮、SS和盐分含量高,还含有不可降解的结构复杂的有机物、发酵中间代谢产物及抗生素,属高浓度难降解有机废水。对浙江钱江生物化学股份有限公司的农用抗生素废水一、二期工程的水质特点、工艺流程、运行情况和技术经济进行了比较分析,结果表明:采用单级生物接触氧化为主的处理工艺,生化残余浓度高,达标困难;采用兼氧水解—Bar-denpho脱氮工艺处理,不仅能有效降低生化残余浓度,且系统对COD和氨氮的去除率分别达到98%和99%以上,且运行费用降低40%,获得的社会效益和环境效益较显著。

气浮-复式兼氧-MBR工艺处理生物制药废水

针对生物制药废水CODCr浓度高、含氮量高、硫酸盐浓度高、水质变化大的特性,设计采用气浮-复式兼氧-MBR工艺进行处理。工程实践表明,该工艺可使出水水质达到GB8978—1996《污水综合排放标准》一级标准。采用该工艺处理高浓度生物制药废水,具有处理效果好、运行稳定、工艺流程简单、操作便利、投资较少、占地小等优点。

厌氧反应器-生物接触氧化工艺运行实例

通过污水处理站的运行实例,阐述了厌氧反应器-生物接触氧化工艺在啤酒厂废水处理的应用,同时对启动运行控制因素进行了论述和探讨。

厌氧-膜生物反应器处理垃圾渗滤液中多环芳烃的研究

采用固相萃取前处理和气相色谱/质谱联用的方法,分析厌氧膜生物反应器处理垃圾渗滤液中多环芳烃的去除效果.结果表明,对多环芳烃的总去除效率超过80%;大部分三环、四环和五环的芳烃可在处理过程中被厌氧降解.多环芳烃的主要降解反应发生在厌氧滤池工艺段,然而SCOD(溶解性化学耗氧量),BOD和TOC的主要去除工艺段则是膜生物反应器.

N-[5-(1-邻(对)氯苯氧乙基)-1,3,4-噻二唑-2-基]-N'-芳酰基硫脲的合成与生物活性

为了寻找高活性的杂环农药,通过2-氨基-5-(1-邻氯苯氧乙基)-1,3,4-噻二唑和2-氨基-5-(1-对氯苯氧乙基)-1,3,4-噻二唑与芳酰基异硫氰酸酯反应,合成了26种新的芳酰基硫脲.采用核磁共振氢谱、红外光谱及元素分析确证了它们的结构.初步的生物活性测定试验表明,部分目标化合物表现出良好的植物生长调节活性,其中3c,3d,3e,4b和4c具有优良的生长素活性.

N-(1H-3-羧基-1,2,4-三唑-5-基)-N′-芳氧乙酰基脲的合成及生物活性

通过 5 氨基 1,2 ,4 三唑 3 羧酸与芳氧乙酰基异氰酸酯反应 ,合成了 9个新的N ( 1H 3 羧基 1,2 ,4 三唑 5 基 ) N′ 芳氧乙酰基脲 ,用核磁共振氢谱、红外光谱和元素分析证明了目标化合物的结构 .室内的生物活性测定试验证明 ,部分目标化合物具有良好的植物生长调节活性 .

厌-好氧交替工艺的生物除磷特性研究

采用模拟配制的生活污水，研究了厌好氧交替工艺对磷和有机污染物的去除效果．结果表明，经过驯化运行等阶段后，在高效除磷阶段运行期间，磷的去除效率在９０％ 以上．总ＣＯＤ 去除率通常大于９０％ ．实验表明ＣＯＤ 主要是在好氧阶段被去除．反应器的有机处理负荷Ｆｒ 达１－２１ —１－５ ｋｇ（ＣＯＤ）／（ｍ３·ｄ） ．这些良好的运行性能与反应器中培养出好氧颗粒活性污泥有关．运行过程中，不必投加外部碳源（ 甲醇或乙酸钠） ，只利用生活污水自身的有机物就能达到如此好的除磷和降解ＣＯＤ 效果，而且该工艺的曝气时间仅为传统活性污泥法的一半．

厌氧-准好氧运行加速生物反应器填埋场垃圾稳定的研究

通过厌氧型、好氧型和准好氧型生物反应器填埋场的比较,提出了厌氧-准好氧联合运行加速生物反应器填埋场垃圾降解和稳定的填埋场运行方法,并通过模拟试验进行了研究.结果表明,按厌氧方式运行710 d的模拟垃圾柱改为按准好氧方式运行360 d后,每天回灌1次的D1柱和每周回灌2次的D4柱渗滤液COD浓度分别由705 mg/L和669 mg/L下降到135mg/L和178 mg/L,氨氮浓度由650 mg/L和877 mg/L降到不能检出水平;而继续按厌氧方式运行的垃圾柱D2和D3的渗滤液COD浓度仅分别由435mg/L和852 mg/L下降到295 mg/L和596 mg/L,氨氮浓度由654 mg/L和1 107 mg/L下降到469mg/L和783 mg/L.模拟厌氧型生物反应器填埋场垃圾柱稳定后期改为按准好氧方式运行,能加快渗滤液COD和氨氮浓度的衰减速率,而较高的渗滤液回灌频率更能强化这一优势.