胞外聚合物对活性污泥沉降和絮凝性能的影响研究

胞外聚合物 (EPS)对污泥沉降和絮凝性能具有重要影响 ,它由松散附着 (LB)和紧密粘附 (TB)的两部分组成。笔者考察了不同运行方式和不同泥龄培养的污泥LB和TB的含量及其成分对污泥沉降和絮凝性能的影响 ,研究结果表明 :虽然LB只占总EPS的 0 .6 %～ 13.5 % ,但它对污泥的沉降和絮凝性能起着决定作用 ,LB含量越多 ,污泥的沉降和絮凝性能越差 ;而TB的影响很小。因此 ,选择合适的运行方式 ,延长污泥泥龄 ,可减少LB含量 ,有利于活性污泥工艺运行安全、稳定、高效。

无排泥运行下膜生物反应器的硝化代谢产物及细菌活性

采用膜生物反应器处理人工配制的无机NH+ 4 N废水 ,在NH+ 4 N浓度为 5 0 0mg/L、无排泥条件下运行 2 0 0d(HRT从30h逐步降至 7h) ,系统内污泥浓度从最初的 4 5 0 0mg/L上升至 10 5 0 0mg/L .但是 ,单位污泥中以INTF吸光值表达的活性硝化菌数并未增加 ,从最初的 2 3× 10 -3 降至 1× 10 -3 ;总NH+ 4 N转化速率也从 2 1kg/ (L·d)降至 1 5kg/ (L·d) .同时 ,反应器中胞外分泌产物 (ECP) (糖和蛋白之和反应 )从 30 0mg/L升至 6 0 0mg/L .利用上清液以及ECP提取液进行的批量试验结果表明 。

MBR膜污染形成机理及控制

膜污染问题是影响膜生物反应器(MBR)技术推广使用的一大障碍。本文通过对MBR膜污染的形成机理及主要影响因素的分析研究,认为造成膜通透性能降低及工艺运行成本增加的主要污染因素是膜孔的堵塞和凝胶层的形成,在膜过滤过程中,采用优化选择膜组件及运行操作条件、改善污泥混合液的生化特性、确定临界污泥浓度、膜清洗等方法可减少膜孔的堵塞,抑制凝胶层的形成,有效的控制膜污染。

盐度对固定化曝气生物滤池中微生物的影响

在进水盐度为0-3％的范围内，固定化曝气生物滤池（BAF）处理人工合成采油废水的效果良好．在此基础上进一步研究盐度变化对该系统中微生物的影响，结果表明，当盐度小于1％时，载体上活体微生物数量不断上升，达1．3×10^7个，cm3；当盐度上升到2％和3％时，活体微生物数量开始下降，细胞个体缩小、破裂，并随出水流失，经驯化后系统中微生物数量保持在1．1×10^6个／cm^3．在盐度为0．5％时，微生物脱氢酶活性（dehydrogenase activity，DHA）达最高，为14．4μg（mg·h），降解性能最好．微生物分泌的胞外多糖（extra cellular polysacchafide，ECPc）起到了将微生物固定在载体上的作用，并在盐度为2％时达到最高209．9μg／mg．载体上胞外多聚物（extra cellular polymem，ECPc）和微生物质量随着系统运行而堆积，实验采用的FPUFS大孔载体（孔径为0．3．0．7mm）可以有效地避免反应系统中由于微生物及其ECP,累积而造成的堵塞现象，并且在高盐度的环境下提供良好的水、气、有机物的传质条件．

膜生物反应器中贫营养条件下SMP的产出研究

文章为考察膜生物反应器微生物在贫营养条件下,溶解性微生物产物(SMP)的产出规律和特性,为优化MBR反应器的运行、延缓膜污染提供理论依据。对天津大学游泳馆MBR系统中的污泥混合液进行贫营养实验。研究表明贫营养条件下SMP产出可以分为两个阶段:EPS溶解产生SMP阶段和死亡细胞胞内物质溶出产生SMP阶段。伴随营养物质的匮乏,SMP中大分子物质所占比例显著增加,从第3天的20.2%(占TOC总量的比例),到第8天上升为39.2%,从而会加剧膜污染,并且不同阶段产生的SMP都可以刺激微生物提高对基质的降解速率,SMP浓度与污泥的比好氧速率呈正相关关系。

巴西虫草胞外多糖提取工艺的优化

研究了巴西虫草液体发酵胞外多糖的提取条件,通过单因素试验选取各因素的水平,根据Box-Benhnken的中心组合试验设计原理,进行响应面回归分析,以胞外多糖量为响应值,确定了胞外多糖提取工艺中各影响因素的水平,结合验证实验结果得到了最佳的工艺条件。

化能自养型硫杆菌脱硫机制及脱硫策略

介绍了对化能自养型硫杆菌氧化煤中黄铁矿硫机制的认识过程,讨论了黄铁矿生物氧化机制的新观点:主要包括黄铁矿生物氧化的电化学本质、黄铁矿表面吸附细菌的功能、黄铁矿生物氧化的具体反应途径。采用氧化还原电势或[Fe3+]/[Fe2+]比建立的速率方程可用于描述化能自养型硫杆菌的生物氧化过程,其中中间产物元素硫的进一步氧化可能是限速步骤。针对目前黄铁矿生物氧化机制的新认识,提出了提高煤系黄铁矿硫生物脱除效率的研究策略。此外,如研究证实元素硫为超高硫煤中有机相硫的一部分,化能自养型硫杆菌也将能用于脱除煤中该部分有机硫。

硝酸铈对污泥胞外多聚物及污泥颗粒化的影响

研究发现不同质量浓度硝酸铈对活性污泥的比耗氧速率、增长速度、脱氢酶活性及微生物相产生不同程度的影响,质量浓度为50 mg/L时对改善污泥性能有较为明显的作用。以普通活性污泥为接种污泥,葡萄糖和乙酸钠为碳源,在两个SBR反应器内对比污泥颗粒化过程。通过监测EPS组分、污泥疏水性、MLSS、SVI、COD、TN和TP,发现硝酸铈可以促进污泥颗粒化过程。稳定后的含铈颗粒污泥同时具有脱氮除磷作用,COD、TN、TP去除率分别达到95%、80%和85%。

膜生物反应器中好氧颗粒污泥的形成及其性质

研究了在不同容积负荷下(0.47kgCOD/(m3.d)、1.68kgCOD/(m3.d)、3.36kgCOD/(m3.d))一体式膜生物反应器中好氧颗粒污泥的形成、性质以及对于生活污水中的COD及氮的去除效果并对其形成机理进行了探讨。通过扫描电镜的观察,可以将此好氧颗粒污泥看成是以丝状菌为骨架,胞外聚合物为“粘合剂”的微生物聚集体。

胞外聚合物的生成特性及其对污水生物处理的影响

微生物产生的胞外聚合物(EPS)是活性污泥生物絮体的主要组成部分,而且不同基质条件会对其产生不同的影响。在活性污泥中,EPS的存在对生物絮凝、沉降及脱水性能等具有重要的影响,在控制和改善污泥处理过程中起着举足轻重的作用;阐述了EPS对膜污染的贡献,及其对金属离子的络合作用。

内循环厌氧反应器颗粒污泥沉降性能研究

采用以内循环技术为原理的内循环厌氧反应器,对高浓度大豆蛋白废水进行厌氧处理,主要对该反应器上、下部厌氧颗粒污泥的粒径分布、沉降速度及胞外多聚物(ECP)等沉降性能进行试验研究。试验结果表明:污泥床上、下部厌氧颗粒污泥平均沉降速度分别为43.29 m/h和48.95 m/h;下部颗粒污泥胞外多聚物各主要成分含量低于上部颗粒污泥;污泥床中粒径大于0.45mm的颗粒污泥占90%以上;颗粒污泥粒径和胞外聚合物对其沉降性能有重要影响。

厌氧消化污泥脱水性能变化的试验与分析

研究了剩余污泥在中温厌氧消化条件下脱水性能的变化及其作用机制。剩余污泥厌氧消化过程中,消化污泥的比阻(SRF)相比于剩余污泥有一定的减小,消化污泥的过滤速度有一定的改善,但改善不明显。聚丙烯酰胺(PAM)、FeCl3和聚合氯化铝(PAC)3种絮凝剂调理试验显示,消化污泥的最佳投药量相对于剩余污泥均有所增加,说明消化污泥脱水性能变差。分析了2种污泥中胞外聚合物(EPS)含量及污泥颗粒特性的变化,表明消化过程导致EPS的降解并向液体中释放。随着EPS含量的减少,由EPS架桥形成的较大絮体解体成为较小的污泥颗粒,污泥中小颗粒的比例增加,污泥的脱水性能变差。

改进型EGSB处理配置污水的小试研究

通过对不同上升流速下改进型EGSB和EGSB处理人工配置城市污水效果的比较研究,提出了一种更为有效的处理城市污水的反应器--改进型EGSB反应器,在上升流速为5.41m/h时,其出水的COD值稳定在60mg/L左右,出水SS明显要低于未改进的EGSB。同时还考察了运行期间改进型EGSB反应器内颗粒污泥的胞外多聚物、辅酶变化等,在高的上升流速下,改进型EGSB反应器中颗粒污泥的胞外多聚物含量和辅酶F420含量比未改进EGSB中的要高。

生物絮凝丝状真菌Talaromyces sp.CC-1胞外多聚物的提取及组分分析

以一株高絮凝活性的丝状真菌菌株——糙刺篮状菌(Talaromyces sp.CC-1)为研究对象,考察了热提取法、离心沉淀法、阳离子交换树脂法、NaOH-超声法等4种方法对该菌株胞外多聚物(ECP)的提取效果,结合细胞破坏程度(核酸含量)、ECP的提取效率、化学组成分析对这4种方法进行评价.结果表明,Talaromyces sp.CC-1产生的ECP的化学组成以多糖为主,4种方法中多糖分别占ECP总量的中97%、73%、72%、67%.其中,热提取法既能提高ECP的提取效率(提取量为940 mg·L-1),又不会在提取过程中对菌株细胞造成破坏(核酸仅占ECP总量1%,为离心沉淀法、树脂法和NaOH-超声法的0.06、0.04、0.03倍),是较适宜的ECP提取方法.红外光谱(FI-IR)对热提取的ECP的进一步分析表明,ECP结构中含有较多的羧基、羟基、氨基等絮凝活性基团,凝胶渗透色谱(GPC)分析显示,ECP的分子量分布为1.7×105—3.4×106Da之间,高效液相色谱(HPLC)测定ECP的单糖组成,发现ECP中多糖主要由葡萄糖、甘露糖、木糖和半乳糖等单糖构成(物质的量之比为95.7∶5.8∶1.8∶1).

微量脂肪酶与Mn^(2+)促进SBR系统处理溶解性油废水的研究

在SBR系统中,通过考察不同浓度的Mn2+与脂肪酶单独或协同作用对溶解性油废水降解的影响,发现同时加入浓度分别为1 mg·L-1的脂肪酶和0.05 mg·L-1Mn2+时,溶解性油的降解率和COD的去除率显著提高,胞外聚合物(EPS)中蛋白质/多糖的比值也显著增大。SBR系统的反应速率常数分别是:对照组为6.2×10-3L·mg-1·h-1,加入1 mg·L-1脂肪酶的系统为7.5×10-3L·mg-1·h-1,加入0.05 mg·L-1 Mn2+的系统为8.1×10-3L·mg-1·h-1,加入1 mg·L-1脂肪酶和0.05 mg/L Mn2+的系统为8.3×10-3L·mg-1·h-1。

EGSB反应器中颗粒污泥的研究进展

近年来,学者对第三代厌氧生物反应器——EGSB反应器进行了大量的研究,以使其出水能够达到国标排放要求。在很大程度上,颗粒污泥性能是影响EGSB反应器运行效果的关键。总结了厌氧颗粒污泥的意义、形成及性能特点,以期为今后EGSB反应器的理论研究提供参考。

渤海湾盆地东营凹陷沙河街组泥晶碳酸盐岩中的微生物沉积作用

东营凹陷古近系沙河街组发育纹层状泥晶碳酸盐,其产出与相邻泥、页岩中有机质含量之间存在较好相关性,但对其成因认识尚不明确。为了正确认识陆相湖泊环境中纹层状泥晶碳酸盐的成因机制,通过岩芯(619.65m)、薄片(NY1井9片,FY1井3片)观察、荧光显微镜(2片)、扫描电镜(10片)观察和地球化学分析对上述纹层状泥晶碳酸盐进行研究。观察发现纹层中存在纳米级球状和丝状碳酸盐矿物组构,与微生物活动导致其细胞外微环境物理化学条件改变而形成的胞外聚合物和丝状细菌十分相似。泥晶碳酸盐岩纹层有机-无机碳同位素对分析结果显示,无机碳同位素δ13 Ccarb值为2.1‰~4.8‰,有机碳同位素值为-27.9‰^-22.6‰,两者呈明显负相关。基于该结果提出单一碳库有机-无机碳同位素演化模式佐证泥晶碳酸盐的沉积作用与微生物活动之间存在直接联系。以上研究表明纹层状泥晶碳酸盐形成过程中受微生物活动的影响,为湖相环境中生物活动对碳酸盐矿物沉积作用的影响研究提供了重要的实例。

Influence of solid retention time on sludge characteristics and effluent quality in immersed membrane bioreactor

Here the effect of solid retention time(SRT) on the concentration of the mixed liquor suspend solid(MLSS),the sludge characteristics,the content of extra-cellular polymeric substances(EPS),the viscosity of mixed liquor and effluent quality in the immersed membrane bioreactor(IMBR) was investi-gated.The results indicate that the increase of the EPS content is the main reason for the increase of mixed liquor viscosity,the former is positively correlated with the latter(R2 = 0.9751).The size distribution profile of particles in the mixed liquor presents double-peak shape at SRT more than 30 days.The filtration resistance of membrane in IMBR is mainly caused by the tiny particles and the viscosity of the mixed liquor.In this study,the extension of SRT can hardly affect the removal efficiency of Chemical Oxygen Demand(COD) and NH+4―N,and when SRT is below 30 days,silt density index(SDI15) is less than 3,the effluent can be deeply treated by using reverse osmosis system(RO) or nano-filtration system(NF).The method of controlling SRT is put forward by analyzing the relationship between SRT and the minimum generation-time of dominant bacteria(at the maximum specific growth rate under the operation temperature).