生物除磷系统微生物能量代谢活性对好氧吸磷能力的影响研究

通过改变强化生物除磷(EBPR)工艺好氧反应阶段的反应温度实现对微生物能量代谢活性的改变,进而研究微生物能量代谢活性变化对好氧吸磷能力的影响。在微生物经历完全相同的缺氧-厌氧环境下,分别进入反应温度控制为12、20、28℃的好氧反应器,微生物脱氢酶活性、电子传递体系活性以及参与生化反应三磷酸腺苷(ATP)含量的水平均随着反应温度的上升而提高;随着能量代谢活性的增强,微生物好氧吸磷效率、好氧吸磷动力以及好氧阶段聚β羟基丁酸酯利用效率均相应提高;不同水质之间由于挥发性脂肪酸(VFA)含量不同,微生物能量代谢活性对好氧吸磷能力的影响程度不同,微生物能量代谢活性越强,处理水中VFA含量越高,其除磷能力越强。

聚磷菌—JN459的分离和聚磷特性研究

聚磷菌PAOs(phosphate accumulation organisms)的聚磷特性是生物除磷研究的重要内容。文章针对山东省济南市高新区污水处理厂活性污泥中分离的聚磷菌JN459,经生理生化特征研究及16 S rDNA分析,将该菌株鉴定为Microlunatus phosphovorus,对纯培养条件下聚磷菌JN459菌株聚磷特性进行了序列间歇式反应器SBR(sequencing batch reactor)批量试验研究。结果表明:JN459菌株在人工合成污水体系中除磷率最高可达93.7%,在市政污水体系中除磷率明显降低,约为84.4%,两者缺氧初期没有明显的磷释放过程,随着缺氧时间延长,污水体系中溶解磷都小幅度上升,聚磷菌JN459菌株分解和转运多聚磷酸盐的相关酶系需要诱导并且表达水平较低。

生物滞留塘对水质净化和磷沉积效率的研究

考察了一个用于接纳村庄农田和道路雨水径流的生物滞留塘,在降雨后水体中COD、总氮、氨氮和总磷等污染物的去除效果。研究结果表明生物滞留塘能够显著降低水体中COD、总氮、氨氮和总磷的负荷,但是去除效果与气候显著相关,是生物滞留塘在北方应用的最大限制因素。此外,总磷的沉积效果低于其他污染物,而通过人工添加聚磷微生物可以加快磷沉积的速度。

镍对活性污泥生物除磷的影响及其机理

以实际生活污水为研究对象,在序批式活性污泥反应器中探究了Ni^(2+)对活性污泥形态及生物除磷性能的影响。实验结果表明,Ni^(2+)能够抑制生物除磷,当Ni^(2+)质量浓度由0 mg/L增加至10.0 mg/L时,PO43--P去除率由93%下降至12%。机理研究结果表明:Ni^(2+)能抑制聚磷微生物的厌氧释磷和好氧吸磷,并能抑制内聚物聚羟基烷酸酯(PHA)的合成;当Ni^(2+)质量浓度为10.0 mg/L时,PHA的最大含量仅为2.4 mmol/g(以单位质量挥发性悬浮物所含PHA中C的物质的量计),远低于空白组中PHA的含量。此外,Ni^(2+)还对微生物群落的组成产生影响,并促进活性污泥中聚糖微生物的增殖。

生物除磷的研究进展

强化生物除磷工艺(厌氧/好氧工艺)已经在世界各地广泛应用,然而,在各地不同条件的运行过程中,成功和失败的记录均有大量报道。为解决此工艺的不稳定因素,近年来研究者对此工艺的机理作了大量的研究,包括主导微生物的鉴定,生化代谢途径的探讨以及数学模型的建立等。同时,有研究者发现,生物除磷可以在单级好氧工艺中实现,此发现可能开发出一种经济、简单的生物除磷工艺,即通过"一步氧化法"实现有机物与磷的同步去除,具有重要的意义。本文系统的总结了传统厌氧/好氧生物除磷工艺和单级好氧生物除磷工艺的最新研究进展,以期为工程技术人员提供参考。

聚磷生物膜法磷回收研究进展

从污水中回收磷已经成为当前污水全面资源化研究领域的重要研究方向之一,聚磷生物膜法磷回收工艺因其在节省碳源、简化回收流程、提高回收效果、污泥减量化等方面的潜力,成为该领域的重要技术手段和研究热点。本文着重介绍了聚磷生物膜法磷回收的基本原理、功能微生物及其代谢特征;详细梳理了生物膜法磷回收工艺不同模式的回收思路,综合分析了不同工艺模式的技术特征和磷回收效果。此外,对聚磷生物膜系统微生物及其代谢的研究方法与技术进行了整理。文章在综合分析聚磷生物膜法磷回收研究现状的基础上,对该技术的应用前景进行了宏观展望,以期为开展聚磷生物膜法磷回收的基础研究和技术开发提供支撑。

高效聚磷菌Alcaligenes sp.ED-12菌株的分离鉴定及其除磷特性

利用经典的微生物筛选方法,从福州市闽侯县上街镇高岐村某排污口淤泥中分离出1株高效聚磷菌,并结合16S rRNA基因序列分析进行了菌株鉴定.结果表明,该菌株为产碱杆菌,将其命名为Alcaligenes sp.ZGED-12.理化因素实验显示,在以乙酸钠为碳源、NH4Cl为氮源,当C/N为3∶1,pH为8.0,温度和摇床转速分别为35℃和100 r·min-1时,该菌株的生长状态最好,对磷的去除能力也最强,最高除磷率可达80%.此外,该菌株能够耐受较高浓度的磷,当磷浓度超过45 mg·L-1时会产生抑制效应.同时,以聚乙烯醇(PVA)和海藻酸盐(SA)制备了聚磷微生物固定化小球,并考察了菌球对氮磷废水的净化效果.结果表明,氮磷的去除包括固定化材料的吸附作用及微生物的生长利用和/或贮存,显示出了良好的应用前景.

Acinetobacter tandoii SC36 ppk基因的克隆与表达

磷含量过多是引起水体富营养化的关键因子之一,利用聚磷微生物能有效减少水体中的磷含量,而多聚磷酸盐激酶(PPK)在微生物聚磷中起着重要作用。本研究以聚磷菌Acinetobacter tandoii SC36的ppk1-44基因为材料,利用生物信息学方法预测该基因的生物学性质,将该基因克隆至大肠杆菌中,通过不同培养条件优化该基因的表达,并对基因的功能进行初步分析。生物信息学预测结果表明:由ppk1-44所编码的PPK1-44蛋白具有1个保守的PPK C端结构域、1个ATP结合位点及2个镁离子结合位点,属于亲水性蛋白。聚磷活性实验结果显示:与对照组的吸磷量相比,工程菌BL44的吸磷量并无明显提高,但在28℃时,工程菌BL44的生长状况明显优于对照组,表明在一定条件下过量表达ppk44基因可提高大肠杆菌的低温耐受能力。