微生物电解池耦合厌氧膜生物反应器运行性能及微生物学机理研究（英文）

目的:将微生物电解池(MEC)与厌氧膜生物反应器(AnM BR)耦合,构建MEC-AnM BR系统,以期同步实现污水高效处理和膜污染缓解,推动膜生物反应器的理论创新和技术创新。创新点:1.将MEC与AnM BR耦合,构建MEC-AnM BR系统用于高浓度有机废水的处理;2.研究反应器运行和微生物群落之间的关系;3.探究膜污染运行周期中各膜污染阶段微生物代谢产物与自身代谢活性的变化规律。方法:1.启动和运行MEC-AnM BR反应器,并与传统AnM BR对照,综合考察MEC-AnM BR反应器的运行性能; 2.利用高通量测序技术对传统AnM BR和MEC-AnMBR各膜污染阶段的阴极膜表面微生物群落结构及多样性进行研究,并综合分析MEC-AnMBR反应器的运行特性与微生物群落间的相互关系;3.对MEC-AnM BR反应器阴极膜组件及微生物分泌物进行原位观察,并研究其在膜污染运行周期中各膜污染阶段微生物代谢产物与自身代谢活性的变化规律。结论:1.成功构建微生物电解池MEC-AnMBR生物系统;2.与AnM BR相比,MEC-AnM BR中的化学需氧量(COD)去除效率和甲烷产量分别增加6.7%和77.1%;3.与AnM BR相比,MEC-AnM BR的膜污染因细胞外聚合物和可溶性微生物产物增长缓慢而大大减少;4.高通量测序分析表明MEC-AnM BR富含互养菌属(Synergistaceaeuncultured)和互营热菌属(Thermovirga),而Thermovirga是关键的功能性微生物;5.这些结果表明MEC-AnMBR可同时提高反应器效率并减轻膜污染。     

膜生物反应器概述

膜生物反应器吸取了活性污泥法的优点,同时克服了活性污泥法的弊端,利用膜组件的高效截流作用取代传统活性污泥法工艺的二沉池进行固液分离,融合了微生物对污染物的降解和膜的高效分离两个过程。     

膜生物反应器的应用和研究进展

膜生物反应器（MBR）是一种污水处理新技术,与传统污水处理技术相比具有污染物去除效果好,污泥产率低的优点。从MBR的种类、脱氮除磷效能以及膜污染等方面介绍了MBR在国内外的应用和研究进展。     

膜生物反应器处理生活污水相关机理研究

膜生物反应器 (MBR)是一种新的污水处理技术 ,为水工业领域广泛关注 .为了获得 MBR处理生活污水的工艺参数 ,采用实验室规模的反应器对其进行了研究 .实验结果表明 ,当用于生活污水处理时 ,这种工艺可以高效降解水中的污染物 ,出水具有很低的 COD、浊度和细菌总数 .通过采用间歇运转、连续曝气 ,膜通量可保持稳定 .还讨论了膜对 COD的去除机理、膜的结构和过滤阻力 .     

颗粒填料复合式膜生物反应器（HMBR）技术研究

膜污染是制约膜生物反应器（MBR）工程化应用的瓶颈。针对现有MBR存在的缺点,本文提出了新型的颗粒填料复合式膜生物反应器（HMBR）,并介绍了HMBR在工业废水处理中的应用。通过分析悬浮颗粒物在膜表面的沉积条件,从流体力学、微生物学、水处理工艺学、亚微观动力学等方面对HMBR的性能和特点进行了详细阐述,表明颗粒填料可以有效地减缓膜污染和提高膜生物反应器过滤性能。     

一体化膜生物反应器(MBR)处理生活污水

近几年来,随着新材料生产技术的发展,膜技术得到迅速发展,成为当代国际上公认的高新技术之一。近年来,水处理专家将膜分离技术引入废水生物处理系统,开发了一种新型的水处理系统,即膜生物反应器(MBR)。它是膜单元与生物反应器相结合的一个生化反应系统,用它可代替传统污水处理中的二沉池。     

去除生物反应器渗滤液生物毒性的实验研究

在生物反应器中加入碱度,以2个反应器进行对比试验,以嗜热四膜虫为指示生物,研究了渗滤液生物毒性的变化,并用RFLP分析了甲烷产量到达峰值期时渗滤液中微生物结构.结果表明,通过厌氧生物反应器填埋系统处理,渗滤液的生物毒性逐渐降低,24 h半致死浓度LC50由0.398%变为2.78%;渗滤液的LC50与COD呈负相关.回灌中碱度的添加可以很好地提高甲烷气产量.对甲烷产量到达峰值期时的渗滤液中DNA进行RFLP分析,提供了一种不经培养而直接研究生物反应器中甲烷化阶段微生物群落结构及其生态的有效手段.     

聚丙烯微孔膜表面的气体等离子体改性

采用空气等离子体对聚丙烯微孔膜进行表面改性,用X射线光电子能谱,扫描电镜表征膜表面形态和微观结构的变化。考察了改性膜的水接触角、水通量以及在浸没式膜-生物反应器中的动态抗污染性能力。结果表明,改性后聚丙烯微孔膜的水接触角从100°减小到40°,膜的水通量提高,污染率下降。改性后聚丙烯微孔膜的亲水性和抗污染能力得到较大提高。     

河湖沉积物中重金属污染及其对微生物群落结构的影响

近年来的人类活动,包括采矿活动、工业、城市化和农业种植,导致大量重金属释放到水生环境中,河湖沉积物受重金属污染日益严重.沉积物中的微生物在河湖生态系统中的能量流动、物质循环以及重金属等污染物的降解发挥着重要的作用.随环境条件变化,微生物的丰度、多样性和结构的变化能够反映沉积物的金属污染状况.沉积物中重金属对微生物群落的影响逐渐成为研究热点.通过对河湖沉积物中重金属污染特征及对微生物丰度、多样性、群落结构作用机理进行综述,提出了河湖沉积物中重金属来源、危害、迁移转化等影响因素及相关机制,分析了沉积物中常见重金属对周围环境中微生物生存差异的影响和对微生物的毒性作用机制,为今后在河湖重金属污染的修复治理和生态环境保护等方面提供一定的参考.     

ABR／氧化沟／膜生物反应器处理垃圾渗滤液

针对桂林市冲口垃圾卫生填埋场垃圾渗滤液出水未能达标排放的实际情况,根据连续多月监测垃圾渗滤液水质状况,选择折流式厌氧反应器（ABR）／氧化沟／膜生物反应器组合工艺进行处理．该工艺建成后实际运行效果良好,多年运行表明系统耐负荷能力极强,厂区周围的地表水质得到了极大改善．文中介绍了该渗滤液处理系统的组成、重要构筑物及其设计参数等情况,总结了运行效果和工艺特点．     

一体式厌氧膜生物反应器处理垃圾渗滤液小试研究

采用一体式厌氧膜生物反应器进行城市垃圾填埋场渗滤液处理的小试试验,研究反应器对COD、氨氮、SS的去除效果,以及稳定运行期COD去除率的主要影响因素.对各影响因素进行仿真,建立多维图谱,找出工艺稳定运行的最佳条件.     

一种新型三维电极-生物膜废水处理装置的研制

氨氮是一种新进入水体的污染物,其超标率最大,严重污染环境。对低C/N比氨氮废水,传统生物技术需额外投加有机物作为电子供体进行脱氮,导致出水残留有机物。新研制的三维电极-生物膜反应器将电化学技术与生物膜技术相结合,将生物膜负载在三维电极体系表面,利用电化学作用产生的氢气和二氧化碳为微生物脱氮提供电子供体和碳源。长期稳定运行表明,新研制的三维电极-生物膜反应器中氨氮的转化率为95.8%,TN去除率为82%,出水基本无亚硝氮积累,每去除1 kg TN所需能耗小于5.9 kW·h。实验结果表明,该装置在脱氮过程中无需额外投加有机物和碳源,废水处理效率高、能耗低。     

衡阳市空气微生物调查研究

目的:对衡阳市区公共场所的秋季空气微生物(细菌和真菌)进行采样和分析,了解衡阳市空气微生物的群落结构和生态分布.方法:采用自然沉降法,分别在2014年10月10日、20日、30日,分上、中、下午三个时段对交通枢纽区、公园绿地区和文教区三个功能区,按照GBT18204.3-2013,对细菌和真菌进行采集和培养.结果:衡阳市10月份空气细菌菌落数为3116 CFU/m³、真菌菌落数为1984 CFU/m3、真菌菌落数为1984 CFU/m³、微生物总数为5101 CFU/m3、微生物总数为5101 CFU/m³.交通枢纽的空气微生物数量明显高于公园绿地和文教区.10月中旬的空气微生物含量高于上、下旬.同一天的空气微生物含量,下午高于上、中午.结论:衡阳市10月份的空气微生物污染为微污染,且在不同功能区的群落结构和生态分布不同.     

PAC-MBR工艺处理微污染地表水的研究

设计了膜生物反应器 (MBR)与粉末活性炭 (PAC)联合使用的膜组合工艺 (PAC MBR)处理微污染地表水 ,并用分子量分析方法来考察PAC MBR组合工艺及各单元工艺对有机物的去除效果 .分析结果表明 ,由于原水中的小分子有机物难生物降解 ,该工艺出水有机物集中在小于 1k的分子量区间内 ,活性炭的投加能显著提高这部分有机物的去除率 .试验证明 ,PAC MBR工艺中生物处理与活性炭吸附互相促进 ,在稳定运行阶段对CODMn、UV2 54 、UV4 10 和氨氮的去除率分别达到 70 %、70 %、10 0 %和 92 % .     

例析数学模型在高中生物教学中的应用

数学模型是描述一个系统或性质的数学形式,具体形式有图形、数据表、方程、不等式、函数等.《普通高中生物课程标准》将“模型”知识列为课程目标之一,提出领悟系统分析、数学模型等科学方法及其在科学研究中的应用要求. 一、高中生物教学中构建数学模型的方法和步骤 在新课标生物必修3的第4章《种群和群落》中的第2节《种群数量的变化》中,教材以“微生物种群数量的变化”为例,构建数学模型.     

城市河道黑臭水体综合治理工程实例分析

针对某市河道黑臭水体的特性及污染物特点,采用"膜生物反应器(MBR)一体化工艺、补氧+生物膜、人工清淤"综合治理技术对其进行治理。实际治理结果表明,MBR一体化工艺出水水质达到了《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T18921-2019)的要求;补氧与生物膜的组合应用最大程度地消除了黑臭现象;采用人工清淤方式对河床内淤泥进行了全部清除,消除了内源污染;工程运行费用为70.39万元/年。该综合治理技术治理河道黑臭水体效果良好,适合在其他类似项目中推广应用。     

基于磁性纳米光催化剂的氯酚废水光降解综合实验设计

基于问题导向性、学科交叉性和工程应用性的教研融合式综合实验设计,针对水污染控制领域的研究热点问题,提出采用自制Fe3O4@SiO2@La-TiO2(La-FST)磁性纳米光催化剂,通过高效管式升流磁膜(TUMF)光催化反应器处理有机废水.实验结果表明:La-FST催化剂与TUMF的组合显著提升了二氯酚废水的光降解效果....     

共存重金属和含氧阴离子对U(VI)生物沉淀过程的影响

以硫酸盐还原菌生物还原法消除模拟地浸废水中的放射性铀污染,分别研究了主要共污染离子Zn2+、Cu2+、SO2/4-和NO3-对铀生物沉淀过程的影响.厌氧序批式实验结果表明,初始Cu浓度低于10 mg/L或Zn浓度低于20 mg/L时对铀生物沉淀过程影响不大,当初始Cu浓度超过15 mg/L或Zn浓度超过25 mg/L时,该过程会因重金属的生物毒性作用被完全抑制.初始SO2/4-浓度低于4000 mg/L时时铀生物沉淀过程影响很小,超过5000 mg/L时会产生明显的抑制作用,且抑制作用随着SO2/4-浓度的上升而加强.研究还表明,含有NO3-的氧化性环境不利于铀的生物沉淀过程,通过反硝化反应彻底去除环境中的NO3-成为消除环境中铀污染的前提.本实验结果可望为我国核污染水环境的修复提供生物技术思路.     

低温和银纳米粒子双重胁迫下人工湿地的污水处理效果和微生物群落结构（英文）

为探究银纳米颗粒和低温双重胁迫对人工湿地污水处理效果和微生物群落结构的影响,在实验室条件下搭建了中试规模的垂直流人工湿地以处理合成废水.通过测定人工湿地出水中氨氮(NH⁺₄-N)、总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)浓度以及湿地上下土壤层内微生物的多样性、丰富度和群落结构,分析人工湿地对污水的处理效果和土壤基质内微生物的变化情况.结果表明,湿地TN、NH⁺₄-N去除率与温度的相关系数分别为0.463和0.692,呈显著正相关性.从暖季到冷季,银纳米粒子与低温双重胁迫使湿地下层土壤微生物多样性及丰富度降低,并改变了氨氧化古菌属、硫针菌属、厌氧粘细菌、假丝酵母菌属、硝化螺旋菌属和菌胶团等脱氮功能细菌的丰度,从而影响了人工湿地的污水处理效果,究其原因可能是特定微生物物种随季节发生了变化.     

BaP污染对可口革囊星虫氧自由基积累及膜脂过氧化的影响

为评价泉州湾底栖生物可口革囊星虫对有机污染物BaP的暴露风险,研究了BaP对可口革囊星虫体壁中氧自由基和丙二醛含量等因子的影响．结果表明：BaP对可口革囊星虫产生的氧自由基及膜脂过氧化伤害受暴露剂量和时间的双重影响．在20～500ng／gBaP浓度范围,超氧阴离子自由基含量随着BaP浓度以及暴露时间的延长呈显著上升变化,可口革囊星虫体壁丙二醛含量和羟自由基含量在BaP暴露1～4d内随暴露浓度的升高而显著增高;在暴露时间达7d时,各处理组丙二醛含量与BaP暴露4d之间无显著性差异,羟自由基含量则下降到与空白对照含量相当的水平．可口革囊星虫氧自由基和丙二醛含量可作为海洋环境BaP污染的早期预警生物标志物．