异养硝化微生物菌剂及其好氧颗粒污泥的脱氮试验

在3个相同的反应器(No.1、No.2、No.3)中,向活性污泥中投加异养硝化微生物菌剂,以批次试验和SBR试验的方式,研究了异养硝化微生物菌剂对模拟废水的处理效果.结果表明,该菌剂可以大幅度提高活性污泥对氨氮和COD的去除率.批次运行试验中,反应器No.1运行3d,氨氮去除率大于98.11%,COD去除率大于99%.该投加菌剂的活性污泥每克干污泥的脱氮能力为15.77mgd-1.以SBR方式运行16d的试验中,可能是由于功能菌株的流失导致3个反应器的脱氮效果有逐步降低的趋势.采用该异养硝化脱氮微生物菌剂培育出的异养硝化好氧颗粒污泥对模拟废水进行了脱氮试验.在较低运行温度(11～13℃)下以SBR方式运行10d,反应器处理效果稳定,氨氮去除率70.75%～76.42%,COD去除率在90%以上.该异养硝化好氧颗粒污泥每克干颗粒的脱氮能力为372.00mgd-1.以上试验都没有发现硝酸氮和亚硝酸氮的积累.

异养硝化好氧颗粒污泥培养条件研究

以具有好氧反硝化功能的异养硝化菌剂作初始接种物,粉末状活性炭对该菌剂进行预固定,批次进水的方式培养出了异养硝化好氧颗粒污泥,研究了颗粒污泥的培养条件.结果表明,有机负荷、进水水质、曝气量和沉降时间都对异养硝化好氧颗粒污泥的形成发育起着重要作用.模拟废水和猪场废水都可以培养出异养硝化好氧颗粒污泥.在COD负荷4.0 g·（L·d）^-1,氨氮负荷0.212g·（L·d）^-1,曝气量为200 L·h^-1,沉降时间为2.0-4.0 min条件下可形成颗粒污泥.采用葡萄糖为碳源的模拟废水培养颗粒污泥容易引起丝状菌的增殖,导致颗粒污泥沉降性能变差和脱氮功能减退.采用猪场配水能够将丝状菌有效地淘汰出反应器,恢复颗粒污泥沉降性能和脱氮功能,并促进颗粒污泥发育成熟.成熟的颗粒污泥性状稳定,当COD负荷为6.6-8.6g·（L·d）^-1,总氮负荷为0.409-0.474g·（L·d）^-1,氨氮负荷为0.285-0.304g·（L·d）^-1时,颗粒污泥对以葡萄糖为补充碳源的猪场废水的总氮去除率为84.75%~88.33%,氨氮去除率为99.9%以上,COD去除率为97.29%~98.62%.

异养硝化菌提高好氧颗粒污泥脱氮效率的试验研究

通过人工配置污水,研究兼性细菌较多的活性污泥.首先在进水NH4—N浓度为200mg/L,COD浓度为1 000mg/L,溶解氧10.0mg/L条件下筛选培养出好氧异养菌占优的脱氮性能较强的活性污泥.然后通过控制SBR反应器曝气量(溶解氧先后为2mg/L、6mg/L、2mg/L),创造利于某些好氧异养硝化菌生长的环境,从而确定异养硝化菌的优势地位.其间不断降低泥沉降时间至5min,培养出了以异养硝化菌为主的好氧颗粒污泥.最终COD、NH4—N、TN、TP去除率分别为95%、98%、80%、98%.

同步硝化内源反硝化除磷好氧颗粒污泥的储存与恢复

针对好氧颗粒污泥颗粒化时间慢等问题,进行了同步硝化内源反硝化除磷好氧颗粒污泥常温储存及活性恢复实验研究.结果表明,好氧颗粒污泥经过60d的常温储存后,颗粒的结构基本能保持稳定,但是颗粒污泥的活性大幅度降低,污染物去除率仅有储存前的30%~40%.将常温储存的颗粒污泥接种到反应器中,经过一定的调控手段,可以在60d内恢复好氧颗粒污泥的功能及活性.此外,经过储存与恢复,好氧颗粒污泥的群落结构也发生了明显变化.大部分的微生物的相对丰度变化可逆,经过储存和恢复可以恢复至储存前的状态(包括Defluviicoccus(GAOs)和Flavobacterium(PAOs)),重构同步脱氮除磷的微生物群落结构.

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。

定向调控电子受体强化好氧颗粒污泥内源反硝化脱氮除磷

为强化内源反硝化作用,加强对有限碳源的高效利用,设置了1组厌氧/好氧/缺氧(A/O/A)和3组不同好氧时间分配的厌氧-两级短时好氧/缺氧(A/(O/A)_(2))序批式反应器,探究定向调控电子受体下污泥的颗粒化及反硝化聚糖菌(DGAOs)的富集情况.结果表明,采用两级短时好氧/缺氧的反应器好氧颗粒污泥结构更加致密、沉淀性能更好,缺氧段及好氧段电子受体更充足,DGAOs储存内碳源的能力得以强化,系统中反硝化聚糖菌和DGAOs对碳源的竞争达到平衡状态,系统有更高的内源反硝化脱氮率,实现了深度脱氮除磷.其中,两级短时好氧时间分配时间为前段60min/后段30min的R2的脱氮除磷效果最好,DGAOs含量最高,且颗粒沉降性能最佳.第45d,R2的COD、TN、TP去除率分别达到90.52%、85.71%、92.73%,内源反硝化效率达到58.59%,具有良好的污染物去除效果.

SBR系统中同步硝化反硝化好氧颗粒污泥的培养

采用人工配制的模拟生活污水 ,研究序批式反应器 (SBR)中好氧颗粒污泥的培养 .实验结果表明 :通过对进水碳源进行调控 ,反应器中形成了高活性具有同步硝化反硝化能力的好氧颗粒污泥 ,反应器中COD和NH3 N的去除率分别为 74 0 %～ 92 8%和 82 3 %～ 98 5 %.颗粒污泥的粒径一般为 0 5～ 1 0mm ,MLSS达到 4 5 g·L- 1以上 ,SVI值约为 3 2 5 。

处理实际生活污水短程硝化好氧颗粒污泥的快速培养

以普通序批反应器(Sequencing Batch Reactor,SBR)和气提式序批反应器(Sequencing Batch Airlift Reactor,SBAR)处理低COD/TN的实际生活污水,考察了不同沉淀时间以及反应器类型对快速培养短程硝化好氧颗粒污泥(Aerobic Granular Sludge,AGS)的影响.试验结果表明,沉淀时间为15min时,SBR和SBAR系统中均为全程硝化,当将沉淀时间分别改为5min、8min后的第17d和第16d时,两个反应器中均形成AGS,并且AGS与絮状污泥共存;此时两系统均由全程硝化转化为短程硝化,出水NO2-/(NO2-+NO3-)平均值分别长期维持在98.7%和85.6%左右.本试验中以沉淀时间作为选择压,快速启动了具有短程硝化功能的序批式AGS反应器.由于AGS固有结构对氧传质的限制,使亚硝酸氮氧化受阻即抑制了亚硝酸氮氧化细菌的活性,从而产生了亚硝酸氮积累现象.DO是造成本研究中出现短程硝化的主要原因,而pH值、游离氨、温度、污泥龄等因素都不是导致短程硝化的关键因素.污泥颗粒化后,两个系统中NH4+-N降解速率分别提高了2.6倍和2.4倍.

活性污泥中异养硝化-好氧反硝化菌的分离及其脱氮性能

该文从活性污泥中分离出三株高效的异养硝化-好氧反硝化菌。这些菌经形态特征和生理生化特征分析以及16S rRNA鉴定,命名为B.subtilis CL1、B.subtilis CL9和G.terrae CL6。在以柠檬酸钠为碳源、硫酸铵为氮源、初始氨氮浓度为50 mg/L、碳氮比为20、温度为30℃、pH为7、反应时间为48 h的条件下,B.subtilis CL1和B.subtilis CL9对氨氮的去除率均为99%,对总氮的去除率分别为98%和96%。以乙酸钠为碳源,其他条件与上述两种菌相同的条件下,G.terrae CL6对氨氮和总氮的去除率均达到100%,且在硝化过程中没有亚硝酸盐氮或硝酸盐氮的累积。

好氧颗粒污泥短程硝化处理养殖废水及N_2O释放特性

好氧颗粒污泥可通过特殊的厌/好氧空间结构实现短程硝化,而短程硝化和好氧颗粒结构都可能导致温室气体N_2O释放.试验研究了处理养殖废水过程中好氧颗粒污泥短程硝化性能,及利用微电极探针定量分析N_2O过程释放特性.稳定运行期间,COD与氨氮平均去除率分别为76.8%和94.4%,短程硝化效率可达88.9%.根据微电极探针和气相色谱分析结果,好氧颗粒污泥系统厌氧和好氧阶段N_2O生成量分别占46.4%和53.6%,但短程硝化系统的N_2O释放主要来源于曝气吹脱作用;系统内N_2O中氮的释放量占进水氮的比例为2.1%,好氧颗粒污泥并未显著强化N_2O释放.

具有吡啶降解功能的好氧颗粒污泥培养及同步脱氮

采用序批式(SBR)反应器,以反硝化颗粒污泥为晶核、通过投加吡啶高效降解菌进行好氧颗粒污泥的培养,考察了不同运行周期条件下,好氧颗粒污泥系统中NH_(4)^(+)-N、NO_(2)^(-)-N、NO_(3)^(-)-N、吡啶-N和细菌胞外聚合物(EPS)的变化情况,在此基础上研究了高低溶解氧交替运行方式对SBR反应器运行效果的影响。结果表明:所培养的好氧颗粒污泥团聚紧密,外观呈黄色椭圆状或球状,粒径为1~3 mm;当运行周期为8 h、进水吡啶质量浓度为3000 mg/L时,出水吡啶质量浓度低于检出限(2 mg/L),EPS含量达到最大,为95 mg/g(以MLSS计);高低溶解氧交替运行的方式既有利于提高脱氮效率,又能够降低动力消耗;在SBR反应器运行周期为8 h、进水氯化铵质量浓度为250 mg/L、吡啶质量浓度为3000 mg/L的条件下,TN去除率为51.7%,NO_(2)^(-)-N积累率为95.5%。

一株低温异养硝化-好氧反硝化细菌的分离鉴定与脱氮特性

微生物脱氮技术是污水氮素净化的有效方法之一,但低温条件下微生物活性和代谢能力降低,导致脱氮效果变差。为提升低温生活污水的氮素净化效果,从黑龙江龙凤湿地(46°53′N,125°18′E)中分离筛选到1株低温异养硝化-好氧反硝化细菌J1-2,16S rRNA基因序列分析结果显示为不动杆菌属(Acinetobacter)。该菌株在8℃低温条件下能有效去除不同形态氮源,对单一氨氮、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的60 h去除率分别为93.88%、81.46%、96.31%,对这3种氮源的利用顺序为氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮。该菌株在8℃下去除氨氮的最佳条件如下:pH为7、转速为150 r/min、碳源为柠檬酸钠、碳氮质量比为20,该条件应用于实际生活污水处理,总氮(TN)、氨氮和硝酸盐氮去除率分别为55.79%、86.47%、65.40%,具有良好的应用前景。

一株异养硝化-好氧反硝化-积累磷的细菌Klebsiella pneumoniae A15的筛出及其特性研究

利用以淀粉为唯一碳源的缺氧/好氧序批式系统从污水处理厂活性污泥中分离得到一株肺炎克雷伯氏杆菌A15(Klebsiella pneumoniae A15),该菌具有异养硝化-好氧反硝化和积聚磷能力.它的最佳生长条件:碳源为柠檬酸钠,C/N为30,P/N为0.2,pH为7.在最佳条件下,氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐的最高去除率分别为96.27%、99.22%和100%;相应的去除速率分别为1.77、2.08和1.86mg/(L⋅h).该菌株对浓度为8mg/L的磷酸盐和1300mg/L的COD最高去除率分别为100%和95%.氮平衡分析发现该菌可以利用氨氮、硝氮以及亚硝氮产生气态氮,表现出优异的异养硝化和好氧反硝化活性.对菌株胞内磷和EPS中磷的分析结合DAPI染色发现有82%的磷储存在菌株细胞内并且以多聚磷酸盐形式储存,其余磷在EPS中.对该菌株的napA、nirS、nosZ和ppk基因的成功扩增也表明其好氧反硝化和积聚磷能力.本研究展示了一株在脱氮除磷系统中具有特定功能的细菌.

异养硝化-好氧反硝化菌群YQS脱氮及聚集特性研究

从自然环境中分离得到一个兼具异养硝化-好氧反硝化(HN-AD)性能和聚集性能的菌群YQS,鉴定其优势属为Rhizobium、Azoarcu和Hydrogenophaga。综合分析了菌群YQS的脱氮性能、影响异养硝化性能的因素、聚集性能和胞外聚合物(EPS)的分泌情况。结果表明,菌群YQS对氨氮、硝态氮和亚硝态氮的去除率分别为97.33%、89.55%和85.94%;碳源为柠檬酸钠、C/N为12、温度为30℃、转速为130 r/min是菌群YQS进行异养硝化的最佳条件;菌群YQS的良好聚集性能与其分泌的EPS有关,聚集指数可达53.72%。菌群YQS的分离为实现污水生物高效脱氮和功能微生物富集提供了新的生物资源。

耐高温异养硝化-好氧反硝化菌的分离鉴定及其脱氮特性研究

经过16S rDNA以及各项菌株生理生化特性研究试验,寻找一种耐热性较好的异养硝化-好氧反硝化菌(HN-AD)菌株,并将菌株接种至模拟污水环境的硝酸盐氮培养基中,研究其在不充足碳源及充足碳源的情况下菌株的脱氮效率及硝酸盐氮去除率。结果表明,在温泉中筛选出一种可使污水的pH更适合自身反硝化作用的HN-AD菌株,经鉴定所筛选出的HN-AD菌为斯氏假单胞菌。该菌株在模拟污水环境下反硝化最适pH为8.0,在充足碳源的情况下,其硝酸盐氮去除率能到达93%以上。菌株不仅拥有着较为高效的脱氮效率以及较高的硝酸盐氮去除率,而且拥有着自我调节环境pH的能力,能在充足碳源的情况下调节至最佳氮降解的pH。

异养硝化-好氧反硝化细菌MF1的生长及脱氮特性研究

从某对虾养殖池塘采集的底泥中筛出一株菌株MF1,经16S rDNA鉴定为Klebsiella michiganensis(密歇根克雷伯氏菌)。各菌株生长特性试验表明:氨氮培养基中菌株MF1的最适碳源为丙酮酸钠。在温度30℃、pH 7、转速100 r/min及C/N比例为10的条件下,菌株MF1的脱氮效率达到最大值。

异养硝化-好氧反硝化细菌的研究进展及在水产养殖中的应用

异养硝化-好氧反硝化细菌可以同时实现硝化和反硝化,具有高效的脱氮性能,是目前废水生物脱氮处理的研究热点之一。文章从异养硝化-好氧反硝化细菌的研究现状、作用机制、脱氮影响因素、在水产养殖中的应用等4个方面进行了综述,可为异养硝化-好氧反硝化细菌的研究提供理论依据,为异养硝化-好氧反硝化细菌在水产养殖中的应用提供新的思路。

异养硝化-好氧反硝化菌ZH7的分离鉴定及脱氮特性研究

从养殖塘底泥中分离筛选出一株具有异养硝化-好氧反硝化功能的菌株ZH7,通过形态观察、生理生化测定和16S rDNA序列将菌株鉴定为不动杆菌属(Acinetbacter sp.)。研究不同环境因素(碳源、碳氮比、温度、pH、摇床转速、NaCl浓度)对菌株生长及脱氮性能的影响,并在最佳条件下,探究菌株在单一氮源和混合氮源中的异养硝化-好氧反硝化性能。结果表明:ZH7可以乙酸钠为碳源,在C/N为12~16、温度30℃、摇床转速180 r/min、pH 7~9的条件下对氨氮(NH_(4)^(+)-N)和硝酸盐氮(NO_(3)^(-)-N)的去除率均可达到95%以上。混合氮源条件下(氨氮和硝酸盐氮),菌株会优先利用氨氮。氮源去除过程符合Compertz模型,菌株对氨氮的最大去除速率明显高于硝酸盐氮和亚硝酸盐氮,R_(m)分别为12.61、7.17和7.23 mg/(L·h)。菌株ZH7具有高效的脱氮能力,可作为生物脱氮候选菌株。

好氧颗粒污泥处理低氨氮废水短程硝化研究

采用现有的好氧颗粒污泥,通过在序批式反应器(sequencing batch reactor,SBR)中接种颗粒污泥,基于人工模拟废水,研究好氧颗粒污泥处理低氨氮污水,实现短程硝化。结果表明,短程硝化效果受到有机物浓度、pH、氨氮浓度、排水比等因素的影响,当SBR反应器进水NH_(4)^(+)-N浓度为55mg/L左右时,NH_(4)^(+)-N去除率达到97.1%,亚硝酸盐氮积累率(Nitrite Accumulation Rate,NAR)达到95%,TN去除率达到35%以上,表明SBR反应器能够实现稳定的短程硝化效果。

亚硝化型好氧颗粒污泥的培养

以人工配制的以葡萄糖为唯一碳源的高浓度氨氮废水为研究对象,在25～28℃条件下,结合亚硝化过程控制条件和好氧颗粒污泥的形成控制条件,培养得到了粒径为0.5～2.0mm、沉降速率为(70±10)m·h-1的颗粒污泥,颗粒存在稳定,具有良好的亚硝化特性,系统出水的硝化产物以NO2--N为主,NO2--N的积累率最高达79%,平均在65%以上。