交替饥饿下PN1/PN2系统抑制NOB研究

为了抑制亚硝酸盐氧化菌(NOB)的生长繁殖,采用序批式反应器(SBR)运行PN1/PN2系统,设置4组反应器R1~R4,分别设置连续运行段和交替饥饿/恢复运行段.饥饿期溶解氧(DO)浓度分别设置为(1±0.5),(2±0.5),(3±0.5),(4±0.5)mg/L,探讨交替周期的选取、饥饿期DO条件对功能菌活性、污泥浓度、粒径及胞外聚合物(EPS)的影响,以期实现部分硝化段的稳定运行.结果显示,相比于好氧氨氧化菌(AOB),NOB在面对饥饿时表现得更为敏感,活性衰减速率更高,恢复期前3d AOB的活性恢复速率高于NOB,因此3d的交替周期能够有效抑制NOB并保留AOB活性.采用交替周期为3d的交替饥饿/恢复策略进行70d的运行,4组反应器的亚硝酸盐氮积累率(NAR)分别达到73.36%、84.43%、91.21%、95.97%,运行过程中出现了污泥减量化的现象,但经过一段时间的适应后R1~R3的污泥浓度能够保持稳定,而R4则呈下降趋势;交替饥饿/恢复策略使系统逐渐排除沉降性能较差的絮体,而沉降性能好的污泥留在反应器内,第70d 4个反应器的污泥粒径分别达到190.69,197.56,207.69,153.56µm;环境变化刺激微生物分泌更多EPS,因此4组反应器污泥的EPS含量都呈现不同幅度的升高.实验结果表明交替饥饿/恢复策略可以刺激污泥产生有利的变化,实现有效的NOB抑制以及稳定的NO_(2)^(-)-N积累.

H_2O_2/NOBS活化体系在棉织物冷轧堆漂白中的应用

针对传统棉织物冷轧堆漂白法耗时长和耗碱高等问题,研究H2O2/NOBS活化体系在纯棉织物冷轧堆漂白中的应用。通过单因素试验和正交试验法分析各工艺因素对漂白效果的影响,探讨其作用原理,开发了整套的应用工艺技术。合适的工艺条件为:H2O2质量浓度30 g/L,NOBS与H2O2物质的量比1∶4,NaOH质量浓度6 g/L,堆置时间6 h。结果表明:该活化漂白工艺在改善漂白织物品质的前提下能够大大减少耗碱量,缩短冷轧堆时间,具有生态环保和高效节能的优势。

亚硝酸盐氧化菌(NOB)的富集培养与其污泥特性分析

为了解亚硝酸盐氧化菌(NOB)特性,以某中试SBR的剩余污泥为接种污泥,以NO2--N为底物,采用逐步提高进水NO2--N浓度的方式,通过控制高游离亚硝酸(FNA)浓度联合高DO浓度对NOB进行富集培养.65d后,荧光原位杂交(FISH)技术分析结果显示NOB占细菌总数的80%以上[Nitrobacter(NOB的一个种,菌体呈杆状或梨状):80%;Nitrospira(NOB的一个种,菌体呈螺旋状):5%],表明成功富集培养出NOB为优势菌种的活性污泥.并且自然形成颗粒污泥,MLSS约为700mg/L,MLVSS/MLSS为0.278,SVI约为6mL/g.富集后污泥SVI较低的原因可能是污泥无机化程度高,污泥以无机盐沉淀为晶核形成颗粒污泥.试验结果表明,该污泥能够处理NO2--N浓度为1000mg/L的污水,比硝化速率为131.03mg/(g MLVSS·h),比耗氧速率为169.5mg O2/(g MLVSS·h).

硝化细菌AOB与NOB衰减速率实验测定

污水生物处理过程中由于硝化反应分两步进行,因而对于硝化细菌的衰减速率也应该分别测定.通过实验测定了氨氮氧化细菌(AOB)和亚硝酸氮氧化细菌(NOB)在好氧饥饿状态下的衰减速率.实验结果显示,AOB和NOB具有不同的衰减特征.前者在衰减过程中其活性匀速下降,而后者的活性则是先迅速下降再平缓降低.通过对比分析还发现,SBR系统中AOB和NOB的衰减速率差异较大,而在常规活性污泥系统中AOB和NOB的衰减速率基本相当.

城市污水PN/A工艺中NOB的控制策略研究进展

一体化短程硝化-厌氧氨氧化(partial nitritation and anammox, PN/A)工艺具有曝气能耗低、无须有机碳源等优点,是目前城市污水脱氮技术的研究热点.城市污水PN/A工艺的稳定运行有赖于对系统中亚硝酸盐氧化菌(nitrite oxidizing bacteria, NOB)增殖的有效控制,NOB的过度增殖会增加出水NO;并对脱氮功能微生物产生竞争性抑制,降低PN/A系统的脱氮效果和稳定性.综述了城市污水PN/A工艺中NOB控制策略的研究进展,重点论述了选择抑制性物质投加、选择性排泥以及外源生物强化等策略对NOB的控制效果与机理.强化城市污水PN/A工艺中NOB控制,宜进一步考察多种抑制策略的联合作用,并注重微生物基础理论的研究;开发新型组合工艺降低NOB增殖对系统脱氮效果的影响也是可行的发展方向.

靶向沉默NOB1基因对乳腺癌细胞MCF-7生长和周期分布的影响

背景与目的:NOB1(NIN1/RPN12 binding protein 1 homolog)是2005年新克隆的一个基因,属于RNA结合蛋白,该类蛋白的功能与恶性肿瘤的发生密切相关。本研究旨在观察利用慢病毒介导的RNAi沉默NOB1基因对人乳腺癌MCF-7细胞增殖及细胞周期的影响。方法:包装表达NOB1短发夹RNA(shRNA)的慢病毒,感染MCF-7细胞,实时定量PCR和蛋白质印迹法(Western blot)验证NOB1的抑制效率;MTT和克隆形成实验检测NOB1对细胞增殖能力的影响;流式细胞术检测细胞周期的变化。结果:NOB1-shRNA慢病毒感染3 d后,可显著下调MCF-7细胞NOB1 mRNA和蛋白的表达水平,显著抑制细胞增殖和体外成瘤能力,并导致细胞周期分布紊乱,G0/G1期及G2/M期细胞增加,S期细胞减少。结论:NOB1基因通过调节细胞周期分布促进乳腺癌细胞恶性增殖,可能是乳腺癌基因治疗的分子靶点。

双氧水活化剂NOBS在棉织物冷轧堆一步法前处理中应用

针对传统棉织物冷轧堆前处理工艺耗时长和耗碱高等问题,采用活化剂壬酰氧基苯磺酸钠(NOBS)、烧碱和双氧水体系对棉织物进行冷轧堆一步法前处理.通过单因素试验和正交试验分析了各工艺因素对棉织物前处理效果的影响,开发了一套低能耗、高效率的冷轧堆前处理新工艺,其优化工艺条件为:H2O2(35%)用量50 g/L,NaOH用量25 g/L,NOBS用量5 g/L,堆置7 h.结果表明:与传统冷轧堆工艺相比,该活化冷轧堆前处理工艺耗碱量低,堆置时间短,能很好地改善前处理织物的品质.

双氧水氧化法合成促进剂NOBS的最佳配方与工艺条件

研究了n(吗啉)/n(促进剂M)、n(H2O2)/n(促进剂M)、双氧水浓度、反应温度和时间对双氧水氧化法合成促进剂NOBS的影响,通过L16(45)正交实验确定出的最佳合成配方及工艺条件:n(吗啉)/n(促进剂M)为7;n(H2O2)/n(促进剂M)为1.6;双氧水浓度为12%;反应温度为40℃;反应时间为3h。产品纯度(质量分数)不小于98.5%,平均熔点为84.5℃。

用粗M作原料合成橡胶硫化促进剂NOBS

由苯胺、二硫化碳和硫磺合成的粗Ｍ直接同吗啉和次氯酸钠反应合成促进剂ＮＯＢＳ，节省了精制粗Ｍ所需的设备，避免了粗Ｍ精制过程中的环境污染。最适宜反应条件为：粗Ｍ、吗啉和次氯酸钠的摩尔比为１∶２∶２，反应温度为３５～８５℃，反应时间为５～６ｈ。在最适宜反应条件下，收率可达８４１％（以粗Ｍ中含纯Ｍ的量计算）。ＮＯＢＳ熔点为８０～８６℃。

硫化促进剂NOBS含量测定方法的探讨

硫化促进剂NOBS纯度的测定方法有三种:电位滴定法、指示剂滴定法和液相色谱法。电位滴定法比批示剂滴定法测得结果高0．42％,高效液相色谱法比电位滴定法测得结果高0．39％。通过对硫化促进剂NOBS三种测定方法优缺点的比较,阐明了修订后的GB／T8829纯度测定采用电位滴定法的原因。

NOB-1和CyclinD1在甲状腺乳头状癌中联合表达的意义

目的：探讨NOB-1和CyclinD1在甲状腺乳头状癌中联合表达的意义。方法采用免疫组化Envision二步法染色检测68例甲状腺乳头状癌，30例结节性甲状腺肿和30例同期癌旁3-5cm以外的正常甲状腺组织中NOB-1和CyclinD1的表达。结果在正常甲状腺组织、结节性甲状腺肿、甲状腺乳头状癌组织中：NOB-1阳性率分别为6.67%、13.33%、77.94%；CyclinD1阳性率分别为0.00%、20.00%、83.82%，两种蛋白阳性率在不同组织中差异均有统计学意义（均P＜0.01）。在甲状腺乳头状癌组织中NOB-1阳性率Ⅲ、Ⅳ期（91.43%）高于Ⅰ、Ⅱ期（63.64%）；有淋巴结转移（96.00%）高于无淋巴结转移（67.44%）；原发灶肿瘤有侵犯包膜的（95.65%）高于无侵犯包膜的（40.91%），差异均有统计学意义（P＜0.05或0.01）；CyclinD1的阳性率在Ⅲ、Ⅳ期（94.29%）高于Ⅰ、Ⅱ期（72.73%）；有淋巴结转移（100.00%）高于无淋巴结转移（58.88%）；原发灶肿瘤有侵犯包膜的（97.83%）高于无侵犯包膜的（54.55%），差异均有统计学意义（P＜0.05或0.01）。并且随着肿瘤的进展，NOB-1和CyclinD1阳性率均增高，两者出现高度的一致性，呈正相关（r=0.344，P＜0.01）。结论 NOB-1和CyclinD1在甲状腺乳头状癌中呈过表达，两者联合检测对于评估甲状腺乳头状癌生物学行为及预后具有重要的临床意义。

橡胶促进剂NOBS废水处理工程实践

采用蒸发-催化氧化预处理橡胶促进剂NOBS废水,在进水COD≤20000mg/L情况下,预处理后COD约为1000mg/L.达到了预期处理效果。

橡胶硫化促进剂NOBS最佳合成工艺研究

运用正交试验法 ,确定合成橡胶硫化促进剂NOBS最佳工艺范围为 :反应前期温度 75℃ ,促进剂M与吗啉的摩尔配比 1∶1 1,添加剂用量 2 % ,反应后期温度 5

基于酶-NOBS体系棉织物低温漂白工艺

通过对漂白活化剂壬酰氧基苯磺酸钠(NOBS)在高碱性纤维素酶辅助预处理条件下漂白效果的研究,获得较为绿色、环保的酶-NOBS体系低温漂白工艺。以织物白度为指标,考察了高碱性纤维素酶浓度、耐高温渗透剂JFC-M浓度、预处理时间、预处理温度、NaOH浓度、H2O2浓度、活化剂NOBS浓度、漂白时间、漂白温度9个变量,得到最佳漂白工艺;在纤维素酶浓度7.0g/L,NaOH浓度1.5g/L,耐高温渗透剂JFC-M浓度为0.5g/L,预处理温度40℃条件下,预处理棉织物10min后,在80℃条件下,按6.0g/L加入双氧水,漂白15min后,再加入1.0g/LNOBS,继续漂白30min,棉织物白度为78.75%。与常规低温漂白工艺相比,棉织物的强力损伤小,K/S值和上染百分率均提高。

用双氧水氧化法合成橡胶促进剂NOBS

详细介绍了用双氧水氧化法合成NOBS的工艺、成本、废水处理等试验过程;并与原工艺路线次氯酸钠氧化法比较,得出新方法具有工艺简单、成本低、废水少且易处理等优点的结论。

甲酸对AOB及NOB关键酶活性影响的MOE模拟

为实现短程硝化稳定运行,采用MOE(Molecular Operation Environment)模拟分析了甲酸对氨氧化菌(AOB)及亚硝酸盐氧化菌(NOB)关键酶活性的影响,研究通过投加甲酸实现短程硝化反硝化稳定运行的可行性。MOE模拟结果表明,有甲酸存在的情况下,AOB与反硝化菌会逐渐增长并成为优势菌。MBBR中投加甲酸的实验结果表明,投加甲酸后亚硝氮积累率最高达到89.71%,平均亚硝氮积累率由23.71%增加到76.03%;氨氮去除率虽然在投加甲酸初期有所下降,但运行稳定后平均氨氮去除率可达到99.31%,表明甲酸的投加对氨氮的去除没有影响。对未投加甲酸和投加甲酸20 d的微生物样品进行高通量测序分析结果表明,投加甲酸20 d反应器中出现了亚硝化菌nitrosomonas和有反硝化作用的thermomonas,这一结果与MOE模拟分析结果一致。

羟胺对硝化菌活性及其动力学参数的影响

采用序批式间歇反应器(SBR)处理模拟生活污水,研究羟胺(NH_(2)OH)对硝化菌活性、动力学参数及其对氨氧化菌(AOB)抑制后,AOB活性恢复的影响。批次试验结果表明,当NH_(2)OH浓度为4.5mg/L时,AOB活性最大,亚硝酸盐氧化菌(NOB)活性减小,并且NO_(2)^(-)-N氧化速率(Q^(NOB)_(max))减小至8.00mg/(L·h),NO_(2)^(-)-N半饱和常数(K^(NOB)_(NO_(2)))增大至7.77mg/L,表明NH_(2)OH对NOB的抑制类型为混合抑制。长期试验R1、R2以缺氧/好氧模式运行,R3以好氧/缺氧交替4次运行,R1不投加NH_(2)OH,R2、R3投加NH_(2)OH。结果表明,R1中全程无亚硝积累。在R2中投加4.5mg/L NH_(2)OH,AOB活性为(6.04±0.4)mg N/(g MLVSS·h)。当NH_(2)OH浓度为10mg/L时,AOB和NOB的活性分别下降至(0.16±0.1)mg N/(g MLVSS·h)和(0.15±0.1)mg N/(g MLVSS·h),之后在高曝气且不投加NH_(2)OH的条件下,AOB活性在第5天恢复。在R3中投加4.5mg/L NH_(2)OH,第7天出水NO_(2)^(-)-N/NH_(4)^(+)-N为1.2。16S r RNA高通量测序表明,添加4.5mg/L NH_(2)OH后,R2和R3中AOB、NOB的相对丰度分别为6.6%、1.3%和3.0%、1.9%,AOB菌属为Ellin6067和Nitrosomonas,NOB菌属为Unidentified Nitrospiraceae。

长期-短期饥饿对CANON工艺启动的影响

采用序批式反应器(SBR)启动全程自养脱氮(CANON)工艺,考察启动过程中长期饥饿胁迫和短期饥饿调控对脱氮效果的影响,对短期饥饿前后功能菌活性进行测试,分析在缩短恢复时间下反复进行短期饥饿对亚硝酸盐氧化菌(NOB)的抑制作用,对CANON启动过程中的不同阶段进行微生物测序,分析群落结构的变化情况.结果表明,长期饥饿后系统在7d恢复运行时,TN去除率(NRE)可达到62.34%.短期饥饿-恢复模式加快了工艺的启动速度,成功将SBR中ΔNO_(3)^(-)-N/ΔNH_(4)^(+)-N控制在0.11左右.在实现启动时,工艺平均氨氮去除率(ARE)超过95%,平均NRE可达79.45%.采用短期饥饿调控前后,NOB活性由91.32mgN/(gVSS·d)降至45.40mgN/(gVSS·d),比厌氧氨氧化活性(SAA)升高至219.25mgN/(gVSS·d),保证了CANON脱氮性能.高通量测序表明,在经历长期饥饿后,好氧氨氧化菌(AerAOB)功能菌Nitrosomonas能够迅速恢复.Candidatus Kuenenia具有抵抗长期饥饿的能力,在7d恢复运行后,相对丰度高达69.04%,在稳定恢复运行中,丰度有所降低,但在工艺启动后丰度达到61.19%,实现了厌氧氨氧化菌(AnAOB)的富集.CANON工艺能够在长期饥饿胁迫中恢复,短期饥饿调控有利于提高工艺效能.

主流条件下氮负荷对部分亚硝化活性污泥系统中NOB抑制及微生物群落结构的影响

部分亚硝化(PN)是厌氧氨氧化(ANAMMOX)获取亚硝酸盐(NO2--N)作为基质的重要途径。然而,市政污水氨氮(NH4+-N)浓度较低且波动频繁,导致难以实现稳定的PN。对此,通过缩短水力停留时间(HRT)的方式启动2个反应器,对比不同氮负荷(NLR)下,PN系统中氮素转化规律及微生物群落结构的变化。结果表明:在低氧环境下,R1的NLR从0.15 kg/(m^(3)·d)提高至0.5 kg/(m^(3)·d),氨氮转化率(ACR)从45%升高至65%,亚氮积累率(NAR)从0升高至95%,表明可以实现PN的快速启动,但是稳定运行60 d后PN出现失稳。然而,在高NLR[0.8~1.2 kg/(m^(3)·d)]条件下,ACR和NAR最高分别可达到68%和85%,且能稳定运行,表明高NLR启动运行更易获得稳定有效的NOB抑制。微生物群落结构进一步表明,随着NLR的提高,R2中NOB的相对丰度远低于R1中NOB的相对丰度;同时,R2中NOB的优势菌逐渐由Nitrospira转变为Nitrolancea。这表明高负荷运行下,NOB菌属类型会发生改变。这为解决主流条件下PN-Anammox工艺的应用瓶颈问题提供了新方法,具有重要的研究意义和应用价值。

氨氮负荷波动对城市污水短程硝化-厌氧氨氧化工艺硝态氮的影响

亚硝酸盐氧化菌(NOB)增长是导致城市污水短程硝化-厌氧氨氧化(partial nitrification/anammox,PN/A)工艺脱氮效率降低的主要原因之一.采用SBR反应器研究了周期性的进水氨氮负荷变化对城市污水PN/A工艺出水硝酸盐的影响.结果表明:恒定曝气量和曝气时间,进水氨氮负荷周期性降低时,PN/A工艺出水硝态氮逐渐增长,导致系统脱氮性能下降.在硝态氮增长之后,保持进水氨氮负荷稳定,系统的脱氮性能未恢复.进一步分析表明:低氨氮浓度下,NOB对于溶解氧的竞争是出水硝态氮增长的主要原因.因此,在城市污水PN/A工艺中,为了维持稳定的脱氮性能需要控制溶解氧和出水氨氮浓度.