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新型硫酸盐还原菌包埋填料对于Cd^(2+)和Pb^(2+)的去除效果 被引量：7
1
作者 田玉斌 谭科艳 +2 位作者 石欢 徐富 杨宏 《工业水处理》 CSCD 北大核心 2017年第9期83-86,108,共5页
采用聚乙烯醇-硼酸二次交联的方式,制作了新型硫酸盐还原菌(SRB)生物活性填料。以人工配制的含Cd^(2+)和Pb^(2+)的废水为处理对象,利用该活性填料分别进行了单金属和混合金属去除实验。与未经包埋处理的原始填料相比,该新型填料能够有... 采用聚乙烯醇-硼酸二次交联的方式,制作了新型硫酸盐还原菌(SRB)生物活性填料。以人工配制的含Cd^(2+)和Pb^(2+)的废水为处理对象,利用该活性填料分别进行了单金属和混合金属去除实验。与未经包埋处理的原始填料相比,该新型填料能够有效提高SRB对于重金属的耐受性。单金属去除实验表明,该包埋填料对于Cd^(2+)和Pb^(2+)都具有较高的去除率,同时具有较好的硫化物通透性。金属混合去除实验表明,Cd^(2+)和Pb^(2+)的去除速率与单项实验相比都出现了下降,Pb^(2+)的去除速率大于Cd^(2+)。高通量测序表明,包埋填料中,脱硫杆菌科(Desulfobacteraceae)、脱硫肠状菌科(Desulfomicrobiaceae)和脱硫单胞菌科(Desulfuromonadaceae)是主要功能菌种。 展开更多
关键词 包埋填料 二次交联 硫酸盐还原菌 镉和铅
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包埋活性污泥反硝化性能的快速提高及群落分析 被引量：7
2
作者 杨宏 徐富 +2 位作者 孟琛 苏姗 袁星 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期4661-4669,共9页
为了快速提高以污水厂反硝化池污泥为菌源的反硝化包埋填料的活性,实现包埋固定化的工程化应用,探究包埋填料的微生物群落特性,采用批次实验研究不同碳氮比、温度、pH对包埋填料活性的影响,并采用高通量测序研究包埋填料的生物群落特性... 为了快速提高以污水厂反硝化池污泥为菌源的反硝化包埋填料的活性,实现包埋固定化的工程化应用,探究包埋填料的微生物群落特性,采用批次实验研究不同碳氮比、温度、pH对包埋填料活性的影响,并采用高通量测序研究包埋填料的生物群落特性.结果表明,C/N为10、温度为30℃、pH为7.5±0.3时,经过7 d即可恢复5.37 mg·(g·h)^(-1)的初始活性.在C/N为10,温度为25℃,pH为8.0的最优培养条件下,15 d后比反硝化速率即增大15倍至80.17 mg·(g·h)^(-1)并实现稳定运行.SEM结果显示包埋填料内部存在大量利于传质的通道,内部的细菌呈团簇状生长良好.高通量测序表明,包埋填料中具有反硝化功能的Thauera和Thermomonas为优势菌属,所占比例分别为24.27%和8.23%,保证了反硝化填料脱氮的高效性.Thauera优势菌属和Thermomonas菌属在最优培养条件下快速增殖是填料活性快速提高的主要原因. 展开更多
关键词 反硝化 包埋填料 比反硝化速率 污泥发酵液 群落分析
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基于短程硝化高亚硝酸盐积累的反硝化包埋填料研究
3
作者 赵广泽 张腾 杨宏 《能源与环境》 2024年第4期87-90,共4页
实验通过模拟短程硝化出水水质,采用梯度提高反硝化进水NO_(2)^(-)-N浓度的方法实现了填料亚硝酸盐反硝化性能的逐步提高。进水游离亚硝酸(FNA)浓度成为限制填料反硝化能力提高的关键因素。当进水FNA浓度达到约0.3 mg/L时,填料亚硝酸盐... 实验通过模拟短程硝化出水水质,采用梯度提高反硝化进水NO_(2)^(-)-N浓度的方法实现了填料亚硝酸盐反硝化性能的逐步提高。进水游离亚硝酸(FNA)浓度成为限制填料反硝化能力提高的关键因素。当进水FNA浓度达到约0.3 mg/L时,填料亚硝酸盐反硝化能力的进一步提高将受到限制,在此条件下,填料所能达到的最高NO_(2)^(-)-N和NO_(3)^(-)-N反硝化速率分别为159.86 mg/(L·h)和14.34 mg/(L·h),实际消耗碳氮比在2.4左右。填料内主要功能菌群为假单胞菌属(Pseudomonas)。 展开更多
关键词 包埋填料 亚硝酸盐反硝化 菌群结构
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高效反硝化菌和包埋填料性能及微生物群落分析 被引量：3
4
作者 孟婷 杨宏 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期3339-3346,共8页
为考察高效反硝化细菌及其包埋填料对低温、低底物浓度的适应性和恢复性,实验采用2个条件(适宜、不利)、3个阶段(D_1、D_2、D_3),探究二者的反硝化能力,即:将初始适宜条件下培养的高效反硝化细菌[300 mg·(L·h)^(-1)]置于不利... 为考察高效反硝化细菌及其包埋填料对低温、低底物浓度的适应性和恢复性,实验采用2个条件(适宜、不利)、3个阶段(D_1、D_2、D_3),探究二者的反硝化能力,即:将初始适宜条件下培养的高效反硝化细菌[300 mg·(L·h)^(-1)]置于不利条件下运行(D_1),反硝化性能稳定后将其包埋,仍置于不利条件下运行(D_2),90 d后恢复到适宜条件(D_3).结果表明分别经过17d和16 d的运行,反硝化细菌和包埋填料在D_1、D_2阶段的速率最终稳定在5.4 mg·(L·h)^(-1)、4.8 mg·(L·h)^(-1),说明细菌及其包埋填料能够适应低温、低底物的不利条件;在D_3阶段发现,经过12 d运行填料的反硝化速率就可达到300mg·(L·h)^(-1),表明其具有快速的自我恢复能力.利用扫描电镜分析包埋填料的内外结构,发现其内外结构均利于细菌生长代谢和传质.高通量测序分析结果表明,D_2阶段的优势菌属仍为具有反硝化功能的Pseudomonas、Thauera、Gelidibacter,因而证明了细菌在不利条件的适应性;D_3阶段包埋填料的优势菌属Thauera、Petrimonas、Pseudomonas,与初始适宜条件下培养的高效反硝化细菌的优势菌属完全相同,这也充分证明了细菌包埋填料具有良好的恢复能力. 展开更多
关键词 高效反硝化细菌 包埋填料 性能 群落组成 扫描电镜
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包埋硫铁生物填料的制备及自养反硝化性能 被引量：3
5
作者 刘艳芳 刘晓帅 +4 位作者 尹思婕 高玮 张妙雨 韩严和 李再兴 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期5136-5143,共8页
采用包埋固定化技术制备了包埋硫铁生物填料(ESI Filler),基于升流式自养反硝化反应器开展动态实验研究,通过改变水力停留时间(HRT)、pH值、溶解氧(DO)等运行条件,探究ESI Filler反应器的脱氮效果及微生物群落结构组成.结果表明,当进水... 采用包埋固定化技术制备了包埋硫铁生物填料(ESI Filler),基于升流式自养反硝化反应器开展动态实验研究,通过改变水力停留时间(HRT)、pH值、溶解氧(DO)等运行条件,探究ESI Filler反应器的脱氮效果及微生物群落结构组成.结果表明,当进水硝酸盐氮(NO_(3)^(-)-N)浓度为30mg/L,HRT为10h时,NO_(3)^(-)-N去除率不断上升至99.80%.当HRT缩短为2.5h时,NO_(3)^(-)-N去除率降至61.35%.ESI Filler反应器对pH值和DO的改变具有较高的稳定性,NO_(3)^(-)-N平去除率可维持在82.5%以上.但对低温的耐受性较差,当温度从35℃降低至15℃时,NO_(3)^(-)-N平均去除率由90.12%降低至68.80%.运行164d后,球体未出现破裂散落的现象,表现出较长的使用寿命.通过扫描电镜发现,填料表面疏松多孔,附着大量杆状细菌,已成为微生物的良好载体.高通量测序结果表明,包埋颗粒中优势菌属为典型的自养反硝化功能菌Thiobacillus,丰度为80.79%. 展开更多
关键词 硫自养反硝化 铁自养反硝化 包埋填料 脱氮稳定性 微生物特性
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基于包埋填料的短程硝化反硝化工艺的脱氮性能优化 被引量：2
6
作者 方小月 杨宏 +2 位作者 刘旭妍 王晓曈 胡鑫 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1979-1990,共12页
为优化短程硝化反硝化工艺对模拟城市污水的脱氮处理性能,通过包埋固定化技术分别制得短程硝化、反硝化填料,形成连续流脱氮工艺。结果表明,短程硝化填料活性恢复后的氨氧化速率(AOR)可达39.83mg·(L·h)-1,亚硝酸盐积累率(NAR... 为优化短程硝化反硝化工艺对模拟城市污水的脱氮处理性能,通过包埋固定化技术分别制得短程硝化、反硝化填料,形成连续流脱氮工艺。结果表明,短程硝化填料活性恢复后的氨氧化速率(AOR)可达39.83mg·(L·h)-1,亚硝酸盐积累率(NAR)稳定在96.60%。采用响应曲面法考察了短程硝化过程中的DO、HRT和填充率等因素对氨氮去除率(ARR)和NAR的影响,并建立了二次回归模型,通过模型预测的最佳运行工况为:HRT为3.48 h,DO为3.64 mg·L^(-1),填充率为20%。此时,后置反硝化包埋填料,当平均C/N为2.82时,总氮出水平均质量浓度为2.29 mg·L^(-1),去除率稳定在94.27%,说明该工艺对城市污水具有良好的脱氮性能。高通量测序结果表明,短程硝化和反硝化包埋填料内部的功能菌均有大量增殖,并始终保持着优势地位。 展开更多
关键词 包埋填料 短程硝化 反硝化 响应曲面法
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厌氧氨氧化包埋填料处理稀土尾矿废水的中试脱氮和优化 被引量：1
7
作者 池伟利 杨宏 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期506-516,共11页
针对稀土尾矿废水的成分复杂和低化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)的水质条件,采用厌氧氨氧化包埋填料进行处理。首先进行了厌氧氨氧化包埋填料的适应和驯化,然后分别探究了厌氧氨氧化包埋填料单独处理稀土尾矿废水和耦合反硝化... 针对稀土尾矿废水的成分复杂和低化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)的水质条件,采用厌氧氨氧化包埋填料进行处理。首先进行了厌氧氨氧化包埋填料的适应和驯化,然后分别探究了厌氧氨氧化包埋填料单独处理稀土尾矿废水和耦合反硝化包埋填料处理稀土尾矿废水的脱氮性能。结果表明,厌氧氨氧化包埋填料对稀土尾矿废水有良好的适应性,采用阶梯式底物和缩短水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)的运行策略进行适应和驯化后,总氮去除负荷(nitrogen removal load rate,NRR)最高可达0.99kg N/(m^(3)·d),较适应和驯化前提高了8.39倍。高通量测序结果表明,厌氧氨氧化优势菌属(Candidatus Kuenenia)的相对丰度从5.53%上升至35.67%,实现了有效富集,而适应和驯化前的优势菌属(Candidatus Brocadia)不适应环境被淘汰。面对原水氨氮浓度波动时,厌氧氨氧化包埋填料单独处理稀土尾矿废水的NRR最高可达1.02kg N/(m^(3)·d),出水氨氮的平均浓度为3.98mg/L,氨氮和亚硝酸盐氮的去除率达到94.43%,可以节省60%的有机碳源。控制C/N比为1.5∶1,成功实现了厌氧氨氧化包埋填料与反硝化包埋填料的耦合,厌氧氨氧化包埋填料的活性没有受到明显影响。出水总氮的平均浓度为0.65mg/L,总氮去除率平均为95.6%,理论上可以节省84%的有机碳源。 展开更多
关键词 厌氧氨氧化包埋填料 稀土尾矿废水 脱氮性能 菌群结构
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包埋反硝化填料强化二级出水深度脱氮性能研究及中试应用 被引量：5
8
作者 周亚坤 杨宏 +4 位作者 王少伦 何海超 刘宗跃 苏扬 张辉 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期849-855,共7页
利用包埋广谱性高效反硝化填料处理城市污水厂二级出水,可有效降低出水总氮(TN)浓度,本研究共分为两部分,D1阶段研究了包埋反硝化填料对污水厂二级出水的适应性、TN去除效果、稳定运行及填料反冲洗的工况条件;D2阶段研究了填料在中试条... 利用包埋广谱性高效反硝化填料处理城市污水厂二级出水,可有效降低出水总氮(TN)浓度,本研究共分为两部分,D1阶段研究了包埋反硝化填料对污水厂二级出水的适应性、TN去除效果、稳定运行及填料反冲洗的工况条件;D2阶段研究了填料在中试条件下稳定运行1 a脱氮性能的变化,并通过高通量测序和荧光定量分析(q PCR)手段,研究对比了包埋填料运行前后微生物种群的变化规律.通过研究发现,包埋反硝化填料在水温为(24±1)℃、pH为7.1、HRT为1 h和填充率为10%,投加乙酸钠保证碳源充足的条件下稳定运行7 d,即可适应二级出水水质,实现出水总氮<5 mg·L^-1.通过对比研究不同水力停留时间(HRT)对填料TN去除效果的影响,得出适宜的HRT为30 min,填充率为10%的运行条件,在7.2 m3·d^-1的进水条件下经过1 a的稳定运行,TN去除率最高可达到90.42%,出水总氮可稳定在5 mg·L^-1以下.通过对比反冲洗效果,确定了反冲洗强度为5.2 L·(m2·s)^-1,周期为每3 d进行一次.高通量测序和荧光实时定量PCR分析结果表明,运行前后填料上反硝化功能菌属的丰度及拷贝数都有了明显增长,这说明细菌在包埋条件下可实现良好的自我生长. 展开更多
关键词 微生物固定化 包埋反硝化填料 深度脱氮 反冲洗 微生物群落结构
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纤维丝和包埋填料的SRB处理含Mn^(2+)硫酸盐废水的研究 被引量：4
9
作者 石欢 杨宏 谭科艳 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2188-2191,共4页
研究硫酸盐还原菌(SRB)处理含重金属锰的硫酸盐废水,对比在不同重金属Mn^(2+)浓度下,纤维丝悬浮填料和包埋固定化填料SRB对重金属Mn^(2+)和硫酸盐SO_4^(2-)去除能力的差异性。结果表明,随着重金属Mn^(2+)浓度的增大,包埋固定化填料比纤... 研究硫酸盐还原菌(SRB)处理含重金属锰的硫酸盐废水,对比在不同重金属Mn^(2+)浓度下,纤维丝悬浮填料和包埋固定化填料SRB对重金属Mn^(2+)和硫酸盐SO_4^(2-)去除能力的差异性。结果表明,随着重金属Mn^(2+)浓度的增大,包埋固定化填料比纤维丝悬浮填料对重金属Mn^(2+)有更强的耐受性,去除效率更高。扫描电镜(SEM)其内部结构可知,包埋固定化填料可保护SRB避免重金属的直接毒害,使其在高浓度Mn^(2+)保持较高的活性,实现较高的处理效果。 展开更多
关键词 硫酸盐还原菌 重金属锰 矿山废水 纤维丝悬浮填料 包埋固定化填料
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高效反硝化细菌驯化培养及其包埋填料低温条件下应用性能研究 被引量：1
10
作者 周亚坤 《当代化工研究》 2022年第12期1-4,共4页
为有效提高冬季低温条件下市政污水厂的脱氮能力,以回流污泥为菌源进行驯化培养,得到了反硝化速率为546.34mg·(L·h)^(-1)的高效反硝化脱氮菌群,单位质量污泥的反硝化速率可达60.66mg·(g·h)^(-1),以此为菌源制作的... 为有效提高冬季低温条件下市政污水厂的脱氮能力,以回流污泥为菌源进行驯化培养,得到了反硝化速率为546.34mg·(L·h)^(-1)的高效反硝化脱氮菌群,单位质量污泥的反硝化速率可达60.66mg·(g·h)^(-1),以此为菌源制作的包埋反硝化填料,针对冬季低温条件下污水厂的二级出水,可使其出水TN浓度稳定在5mg·L^(-1)以下,表现出了良好的脱氮性能。通过分子生物学检测发现,微生物菌群结构在驯化条件的影响下发生适应性改变,菌群多样性降低,但同具反硝化功能的细菌多样性得到显著提升,两种反硝化核心菌属Thauera和Pseudomonas比例由初始的2.85%提高到69.86%,最终菌群结构与驯化条件形成动态平衡,这是驯化后的细菌及其包埋填料保持高效脱氮性能的主要原因。 展开更多
关键词 广谱性反硝化细菌 间歇式 微生物群落结构 分子生物学 种群平衡 包埋反硝化填料 低温脱氮性能
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