芬顿氧化深度处理厌氧氨氧化出水影响因素的最优组合

利用正交试验对影响芬顿氧化深度处理垃圾渗滤液厌氧氨氧化出水的起始pH、nFe^(2+)/nH_(2)O_(2)、mH_(2)O_(2)/mCOD_(cr)、反应温度4种主要因素的最优组合开展研究。结果表明:4种因素均对芬顿氧化深度处理垃圾渗滤液厌氧氨氧化出水产生显著影响,影响顺序为起始pH>反应温度>mH_(2)O_(2)/mCOD_(Cr)>nFe^(2+)/nH_(2)O_(2),起始pH对COD_(Cr)去除率影响极显著,mH_(2)O_(2)/mCOD_(Cr)和nFe^(2+)/nH_(2)O_(2)影响程度较为接近;4种影响因素最优组合为起始pH=4.0、nFe^(2+)/nH_(2)O_(2)=1:3、mH_(2)O_(2)/mCOD_(Cr)=4:1、反应温度=20℃,该条件下COD_(Cr)和色度去除率高达92.4%和99.1%,出水可生化性好,处理效果达到工程应用要求,可为该联用系统的芬顿处理段提供一定的技术支撑。

一种新型厌氧菌培养装置的设计及其应用

设计了一种低成本进行厌氧菌培养的装置.装置以装有氧气检测仪及酵母菌培养液的玻璃真空干燥器为主体,通过真空泵抽真空及酵母菌的呼吸作用消耗氧气形成无氧环境,利用厌氧菌固体平板培养及液体培养等实验检测了装置的实用性.结果表明:该装置可满足厌氧菌生长的环境要求,能够用于厌氧微生物的培养并进行观测;同时该装置具有成本低、使用便捷、安全环保的特点,可应用于厌氧菌的相关研究及教学活动中.

生物电化学厌氧消化的应用现状与研究进展

调研了近年来报道的生物电化学厌氧消化经典案例,梳理了该系统的构型及工作原理;讨论了其解抑增效潜能及机理;分析了外加电压、电极材料及布置间距等对系统强化效果的影响.目前,生物电化学厌氧消化系统通常可将厌氧消化甲烷产率产量提高0.15~8.6倍,提升沼气中的甲烷含量至原来的1.2~1.6倍.外加电极及电压造成的功能微生物富集和电子高效传递是系统性能强化的主要原因.有鉴于此,电压和电极材料是系统效能的主要影响因素.该系统的规模化运行受到经济性制约,后期探索间歇供电、新能源供电、峰谷电等用电策略或形式;研发利于微生物富集但不易结垢的电极材料,创新电极组件摆放或嵌入型式等可能对该系统的工程化应用具有重要促进作用.

双咪唑硝基衍生物银(Ⅰ)配合物的合成及抗厌氧菌活性

以柔性双咪唑硝基衍生物1,3-二[1-(2-甲基-4-硝基咪唑)]丙烷(L1)和1,4-二[1-(2-甲基-4-硝基咪唑)丁烷(L2)分别与硝酸银发生反应,得到配合物{[Ag(L1)NO_(3)]·H_(2)O}_n(1)和[Ag(L2)_(2)NO_(3)]·2H_(2)O(2)。采用元素分析、摩尔电导率、紫外光谱、红外光谱、固体荧光光谱、电喷雾质谱及热重分析等方法对配合物(1)、配合物(2)的组成和化学结构进行了表征与确认。通过光谱法研究了配合物与小牛胸腺DNA(ct-DNA)的相互作用,并测试了配合物对ct-DNA黏度的影响。结果表明配合物(1)、配合物(2)分别以插入、部分插入模式与DNA作用。抗厌氧菌活性实验发现,配合物(1)对厌氧菌变形链球菌(Streptococcus mutans,UA 159)和伴放线放线杆菌(Aggregatibacter actinomycetemcomitans,ATCC 29523)的抗菌活性较强,最小抑菌浓度MIC为20~40μg/mL,推测银(Ⅰ)配合物的抗菌机理有可能部分靶向细菌的DNA。固体荧光光谱实验表明配合物(1)的荧光发射光谱强度远远高于其有机配体,几乎达到其有机配体发射强度的20倍,在光致发光领域具有潜在的应用前景。

纳米Fe_(3)O_(4)/生物炭促进红壤性水稻土中六氯苯厌氧脱氯作用研究

为明确磁铁矿(Fe_(3)O_(4))与生物炭对厌氧土壤中六氯苯(HCB)还原脱氯降解的影响及其机理,首先制备并表征了纳米Fe_(3)O_(4)、生物炭及纳米Fe_(3)O_(4)/生物炭复合材料,采用红壤性水稻土的泥浆进行厌氧培养试验,分析反应体系的pH、Eh、吸附态和溶解态Fe(Ⅱ)与HCB脱氯降解过程之间的内在关系。结果发现,灭菌对照处理的HCB脱氯降解作用很弱,表明HCB还原脱氯主要在微生物的作用下进行;添加生物炭可通过降低土壤的酸性、增强反应体系的还原性且促进生成吸附态Fe(Ⅱ)而加速HCB还原脱氯降解;纳米Fe_(3)O_(4)促进HCB还原脱氯的效果较生物炭更强,主要归因于添加纳米Fe_(3)O_(4)使反应体系中生成更多的吸附态Fe(Ⅱ);纳米Fe_(3)O_(4)/生物炭复合材料促进HCB还原脱氯的效果较纳米Fe_(3)O_(4)更强,是因为Fe_(3)O_(4)/生物炭复合材料的比表面积更大且纳米Fe_(3)O_(4)的分散性更好,更有利于反应体系中的电子传递过程。因此,与纳米Fe_(3)O_(4)和生物炭相比,纳米Fe_(3)O_(4)/生物炭复合材料是一种更加理想的HCB污染土壤的修复剂。

厌氧氨氧化动力学特性解析

厌氧氨氧化是处理污水中氨氮和亚硝酸盐氮的最有效技术之一,但在实际应用中低生长速率和对环境因素的敏感性使得厌氧氨氧化过程多变且不稳定。而动力学模型的研究可以为更好地理解和使用脱氮技术提供有价值的工具,该文对厌氧氨氧化抑制、恢复和过程动力学模型进行了综述,阐明修正的Boltzmann模型广泛应用于厌氧氨氧化抑制后恢复性能的描述,并深入探讨不同反应器的动力学过程,认为修正的Stover-Kincannon和Grau二阶模型是最适合不同厌氧氨氧化反应器过程动力学模型,研究结果对厌氧氨氧化工艺环境因素的调控和反应器的优化设计具有一定的指导意义。

延时厌氧调控DPAOs内碳源转化实现反硝化除磷

采用SBR反应器,以模拟市政污水为进水基质,在富集PAOs后采用厌氧/缺氧/好氧运行方式富集DPAOs,探讨延长厌氧时间过程中DPAOs内碳源利用、脱氮除磷效果及富集程度.结果表明:厌氧时间由50min延长至70和90min,DPAOs内碳源的储量及利用率增加,延时厌氧条件的改进使DPAOs富集程度增加.厌氧90min COD和TP的平均去除率分别为91.54%和94.6%,DPAOs/PAOs及DPAOs对内碳源贡献率达69.4%和60.1%,继续延长厌氧时间至110和130min后,DPAOs内碳源的储量降低系统除磷效率下降,厌氧130min TP平均去除率、DPAOs/PAOs及DPAOs对内碳源贡献率分别降至84.6%、50.2%和36.4%.延时厌氧运行过程中,LB-EPS含量变化较小,内碳源储量的改变对TB-EPS影响较大.微生物群落结构分析表明,系统内优势菌门为拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形菌门(Proteobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi).厌氧90min时以Dechloromonas、Candidatus_Accumulibacter为代表的DPAOs是系统内优势微生物(相对丰度由接种污泥1.44%、2.12%增至15.58%、5.86%);厌氧130min时DPAOs丰度减少,以Candidatus_Competibacter为代表的DGAOs明显增多(相对丰度由厌氧90min的3.29%增至16.16%),导致系统除磷性能下降.

厌氧氨氧化颗粒污泥形成的研究进展

作为新型脱氮工艺,厌氧氨氧化(Anammox)具有节能减排、无需外加碳源等优点,在处理低C/N废水领域具有极高的应用价值,但在实际应用过程中因存在污泥流失问题,该工艺难以快速启动。投加成熟的厌氧氨氧化颗粒污泥(AnGS)是攻克上述难题的有效途径。对AnGS的形成过程、机理及影响因素进行综述,归纳总结AnGS快速培养的相关技术问题。介绍了AnGS的形成假说及基于各类假说的相关研究成果;阐述了AnGS的结构特征和微生物群落特征,总结分析了厌氧氨氧化菌(AnAOB)同AnGS之间的关系;分析了接种污泥类型、反应器类型、氮负荷率、有机物浓度、群体感应、外力作用等因素对AnGS形成的影响;介绍了AnGS的上浮现象,分析讨论了AnGS上浮与氮负荷率及颗粒污泥气体通道的关系;总结了现阶段AnGS技术存在的问题,并对AnGS的研究方向进行了展望,旨在为大规模工业化形成AnGS提供参考。

基于文献计量学分析的剩余污泥厌氧消化预处理研究进展

污水处理过程中会产生大量剩余污泥,对剩余污泥进行厌氧消化处理既能减少环境污染,又能回收能源。本文基于文献计量学方法和可视化工具,对中国知网(CNKI)数据库和Web of Science核心数据库2003—2023年间收录的相关文章进行梳理,对当前剩余污泥厌氧消化处理的研究热点领域进行比较分析,并对剩余污泥成分、理化特性和厌氧消化预处理方法进行文献综述。研究表明,剩余污泥厌氧消化产生甲烷是该处理技术的重要目的,预处理技术与剩余污泥处理存在重要关联性;物理、化学和生物酶等不同预处理技术对产沼气量有较大影响,针对污泥本身的理化性质而采用更加合适的预处理技术,能够在节约成本的同时进一步提高剩余污泥资源化利用程度。

临床感染标本厌氧菌质谱鉴定及临床特征

目的探讨我院厌氧菌感染的种属分布、耐药性和临床特征,为临床治疗提供参考。方法收集2020年1月至2023年6月从临床感染标本中分离的非重复感染部位、非重复株厌氧菌菌株248株。采用MALDI-TOF MS技术鉴定厌氧菌种属,采用天地人微生物检测系统进行药敏试验和β-内酰胺酶实验,并进行临床分析。结果共分离248株厌氧菌,分属13个属,以拟杆菌属(44.4%)、普雷沃菌属(16.1%)和消化链球菌属(15.3%)为主。拟杆菌属中脆弱拟杆菌(74.5%)最多,主要来自分泌物、脓液和静脉血。脆弱拟杆菌对甲硝唑、氯霉素、头孢西丁、头孢三代药物、碳青霉烯类药物和β-内酰胺类复合药药物的敏感率均>85%。青霉素、氨苄西林耐药率为100%。对四环素和克林霉素耐药率>50%。β-内酰胺酶阳性率100%。结论厌氧菌是重要的感染病原体,其耐药性明显增加。实验室应加强对厌氧菌的鉴定和药敏试验指导临床合理用药,提高治疗效果。

污泥厌氧稳定化流程中肠道病毒的去除与归趋

根据对典型肠道病毒的生物性研究,选取诺如病毒、腺病毒、轮状病毒作为研究对象,以安徽某污泥厂作为研究地点,污泥厂采用的是离心浓缩-水解-厌氧消化-机械脱水-太阳能干化技术,旨在评估不同污泥处理工艺对这些病毒去除效果的影响。本研究利用实时荧光定量PCR技术,对污泥处理各阶段的病毒含量进行定量分析。研究表明,污泥厌氧消化是诺如病毒和腺病毒的去除效率最高的单元,其对数去除率分别为0.68 lg和0.61 lg,太阳能干化单元是轮状病毒的去除效率最高的单元,其对数去除率为0.73 lg。该污泥处理流程对诺如病毒、腺病毒、轮状病毒总量的去除分别达到了98.7%,97.6%,98.4%,但由于进泥中病毒总量较高,最终污泥处置进入环境中含量为1.52×10^(4) copies/g DW,5.17×10^(4) copies/g DW,7.92×10^(3) copies/g DW。

高含固污泥厌氧消化中甲硫氨酸分解抑制特性

高含固污泥热水解厌氧消化条件下,沼气中硫化氢体积分数较常规含固率污泥厌氧消化低。沼气中硫化氢主要来源于污泥中含硫氨基酸的降解,而硫化氢体积分数下降与甲硫氨酸分解抑制相关。在测定高含固厌氧消化过程中含硫氨基酸分解中间产物分布的基础上,以甲硫氨酸为基质对高含固厌氧消化污泥进行富集,分析富集后微生物种群结构特性及甲硫氨酸分解过程中挥发性有机硫分布,探讨高含固厌氧消化环境对甲硫氨酸分解过程的抑制特性。结果显示:高含固厌氧消化环境下,甲硫氨酸厌氧分解含硫产物包括甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫和硫化氢。常规含固率及高含固率环境下,甲硫氨酸分解批次试验中硫化氢积累体积分数分别约为2417×10^(-6)和1418×10^(-6),表明高含固厌氧消化过程中硫化氢生成量下降可能由甲硫氨酸厌氧分解时中间产物积累导致。高含固污泥采用甲硫氨酸富集培养时,结果显示Pseudomonas相对丰度为26%,分解产物包括氨氮、甲硫醇和二甲二硫等。其中,二甲二硫先于甲硫醇达峰值,体积分数分别约为267.7×10^(-6)和164.9×10^(-6),推测反应前期甲硫醇快速转化为二甲二硫,后期速率减慢,甲硫醇开始累积。当氨氮质量浓度增至4000 mg/L时,二甲二硫生成速率降低16.79%,表明高含固系统的高氨氮环境可抑制甲硫氨酸分解产生二甲二硫。

垃圾发电厂渗滤液厌氧反应器启动污泥适应性研究

适合的厌氧污泥可有效缩短厌氧反应器启动时间。为揭示不同来源厌氧污泥对垃圾发电厂渗滤液的适应性,通过间歇培养方式考察了5种厌氧污泥对两种不同来源垃圾渗滤液的处理性能,并通过Illumina Miseq测序从污泥群落组成角度揭示不同厌氧污泥主要功能差异性。结果表明:对于COD高达30000 mg/L的渗滤液,接种造纸厂厌氧污泥(ZZC污泥),COD去除率在36 h达到72.3%,污泥负荷(单位质量MLVSS的COD负荷)达到10.2 kg/(kg·d);对于COD为25000 mg/L的渗滤液,接种ZZC污泥COD去除率36 h达到75.8%,污泥负荷达到10.1 kg/(kg·d)。当进水COD为30000 mg/L时,ZZC污泥对东部(DB)和南部(NB)厂区渗滤液的处理效果均较好,农加工污泥(NJG污泥)对DB厂区渗滤液的处理效果最好,养殖厂污泥(YZC污泥)对NB厂区渗滤液的处理效果最好。使用ZZC污泥进行两厂区厌氧反应器的快速启动,可以有效提高厌氧反应器的甲烷产量。

高温强化牛粪高浓度厌氧发酵协同抗生素抗性基因削减

为提高畜禽粪便厌氧发酵(anaerobic digestion, AD)效率并促进其在高有机负荷条件下稳定运行,探究厌氧发酵过程中抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes, ARGs)的消长机制。通过序批式试验研究了中温35℃和高温55℃对牛粪高浓度(12%TS)厌氧发酵产气性能、功能微生物群落及ARGs消长的影响,挖掘不同因子与ARGs的相互关系;实验证明:牛粪高固浓度发酵系统在高温55℃条件下具有更好的产气性能,甲烷产量提高17.27%。中温发酵过程VFAs的组分主要为乙酸和丙酸,二者约占VFAs的55.58%,其中丙酸积累量高,转化慢,系统出现短暂酸化状态。而高温发酵体系的稳定性及抗酸能力更强,高温改变了发酵过程中的优势细菌属,增加了Acetivibrio、Petrimonas、Methanothermobacter等微生物的丰度从而增加产气量,维持了产酸菌和产甲烷菌的动态平衡。相比中温(35℃),高温(55℃)发酵更能促进ARGs(尤其是aph(6)-Id、aph(3″)-Ib和sul1)相对丰度的削减。提高温度可显著提高厌氧发酵体系的产气性能,增加稳定性;微生物群落变化是ARGs消长的主要驱动因子。该研究结果可为畜禽养殖粪污厌氧发酵的工艺优化提供参考。

基于异同移动平均线指标的氨氮厌氧工艺诊断研究

合理的诊断方法和控制策略是实现厌氧处理工艺安全性和稳定性的必要手段。为了对氨氮厌氧工艺的处理过程进行准确的诊断与控制,基于在线监测系统对氨氮扰动冲击情境下上流式厌氧污泥床(Up-flow Anaerobic Sludge Blanket,UASB)反应器的气液相参数进行实时监测,并根据指数平滑异同移动平均算法,建立各参数相对应的异同移动平均线指标。根据各参数的指标响应特征与反应器之间的状态关系,通过建立诊断规则,构建氨氮厌氧工艺诊断推理数据库。诊断推理数据库结果显示,气相参数指标整体上比液相参数指标响应快,适合作为识别氨氮扰动抑制发生的敏感性指标;综合气相和液相多参数异同移动平均线指标的响应特征,不仅能够对扰动抑制程度和厌氧生化系统的恢复情况做出准确、全面的诊断,还能够提供快速的预警和有效的控制策略。

外源添加物对高盐废水厌氧消化的影响:综述

围绕铁基材料、相容性溶质以及碳材料等外源添加物对高盐废水厌氧生物处理效果的影响进行综述。在高盐度作用下,铁基材料和碳材料通过增强直接种间电子传递、富集功能微生物等作用来提高高盐度中厌氧消化产甲烷效率;相容性溶质可以被微生物吸收来平衡渗透压差,以帮助微生物更快地适应高盐环境,从而提高高盐废水的厌氧消化处理效果。

生物炭强化厌氧膜生物反应器处理废水性能的研究进展

厌氧膜生物反应器(AnMBR)因其在各种废水处理中对有机物的高效降解和能量的回收能力而受到研究者的广泛关注。生物炭具有优异的吸附和导电能力,将其添加在AnMBR中用于厌氧消化处理污废水,可以提高反应器性能并促进能源回收。基于此,系统综述了生物炭的制备和改性方法对生物炭性能影响的研究,以及近年来利用生物炭强化AnMBR处理性能的研究进展,并主要讨论了生物炭在AnMBR中的作用及主要机制,指出了目前生物炭强化AnMBR研究存在的问题和未来的发展方向,为生物炭强化AnMBR处理废水提供理论依据与技术参考。

铁碳材料促进有机固体废弃物厌氧消化作用的研究进展

有机固体废弃物的厌氧消化在实现废物资源化利用中有重要意义。近年来,通过使用不同类型的添加剂提高厌氧消化的效率成为研究热点,其中铁基和碳基材料因为具有良好的导电性被广泛使用。着重归纳了铁基和碳基材料促进有机固体废弃物厌氧消化的研究进展,总结了两种添加剂在厌氧消化中的作用机制。铁基材料主要通过降低氧化还原电位为微生物创造生存条件、加强直接种间电子转移(DIET)、通过刺激关键酶促进水解和酸化过程的作用。碳基材料除可加强DIET外,还通过吸附抑制性化合物和富集功能性微生物及支持微生物定殖来发挥作用。同时,铁碳材料可协同促进厌氧消化。最后,深入分析了这两种材料在有机固体废弃物的厌氧消化过程中存在问题,并展望了其发展前景。

温度对厌氧土壤消毒处理效果的影响

为探讨温度对厌氧土壤消毒处理消除连作障碍因子的影响,以番茄连作土壤为研究对象,设置5个处理:对照、10℃、20℃、30℃和40℃处理,置于生化恒温培养箱内,密封处理3周。结果表明,不同温度ASD处理均可使土壤pH显著升高、EC显著降低,土壤有机碳(TOC)、速效钾含量显著增加,低温(小于10℃)ASD处理不能完全消除土壤累积的NO_(3)^(-),高温(40℃)ASD处理中NH_(4)^(+)含量显著升高;不同温度ASD处理中细菌数量显著增加,高温(40℃)ASD处理中真菌、尖孢镰刀菌数量均显著降低。可见,高温(40℃)ASD处理效果最好,不同温度ASD处理均显著提高土壤TOC、速效钾含量。

IC厌氧反应器处理技术的应用研究及发展

IC厌氧反应器是第三代厌氧反应器,已广泛应用于高浓度有机废水处理。介绍了厌氧生物处理技术的特点及厌氧生物反应器的发展,重点介绍了IC厌氧反应器的构造、反应原理、特点、应用现状及发展趋势等,以期为IC厌氧反应器的应用提供参考。