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国家自然科学基金(21177033): 作品数：27 被引量：237H指数：10; 相关作者：高大文黄晓丽卢健聪王小龙梁红更多>>; 相关机构：哈尔滨工业大学东北林业大学斯坦福大学更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金国家科技重大专项更多>>; 相关领域：环境科学与工程机械工程生物学交通运输工程更多>>

厌氧氨氧化菌代谢有机物研究被引量：16: 2012年; 以厌氧氨氧化菌(ANAMMOX菌)为基础开发的工艺被认为是最为简捷的生物脱氮过程.由于绝大多数废水中含有有机物,有必要研究有机物对ANAMMOX菌产生的影响.在ANAMMOX反应器内,大量有机物的引入会抑制ANAMMOX菌的活性,但是这种抑制作用往往是可逆的.此外在所有已被发现的5个ANA-MMOX菌属中,有4个属能不同程度地代谢小分子有机物(如甲酸、乙酸、丙酸等).综述了国内外在有机物对ANAMMOX菌及其工艺的影响研究领域所取得的成果,分析近5年对ANAMMOX菌代谢有机物的研究,从而为高氮低碳废水处理新途径提供新思路.; 高大文侯国凤陶彧任南琪; 关键词：厌氧氨氧化菌有机物代谢

常温厌氧MBR中微生物群落结构与膜污染研究被引量：10: 2015年; 为考察微生物群落结构与膜污染的关系,在常温下运行厌氧膜生物反应器,并应用末端限制性片段长度多态性分析(T-RFLP)技术,对膜丝表面微生物群落结构变化进行了研究,同时考察了微生物群落结构变化与反应器中溶解性微生物产物(SMP)、胞外聚合物(EPS)的关系.结果表明:在常温状态下膜污染周期约为18d,CODCr的去除率约为93%,运行效果稳定;微生物代谢产物的浓度随着微生物种群的演替呈逐渐升高的趋势,加速了膜污染进程;膜压(pTM)处于缓慢上升期时,膜丝表面微生物优势菌群为Raoultella、Owenweeksia hongkongensis,膜压(p TM)处于稳定上升期时,膜丝表面的优势菌群演替为Delftia acidovorans、Halothiobacillus neapolitanus,最后当膜压(pTM)处于快速上升期时,bp78的微生物成为了膜丝表面的顶级群落.膜压(pTM)处于缓慢上升期和稳定上升期时,膜压(pTM)与微生物群落结构的多样性呈显著正相关;膜污染进入快速上升期时,膜丝表面出现了顶级群落,此时微生物群落多样性明显降低且与膜压升高呈弱相关;膜丝表面微生物群落均匀度随着膜压(pTM)的升高呈现出先增高后降低的趋势,膜丝表面微生物群落经历了不断附着,相互竞争至顶级群落出现的演替过程.; 隋力新胡奇高大文; 关键词：厌氧膜生物反应器膜污染微生物群落结构生物多样性

基于硫化物硝酸菌抑制的城市污水单级自养脱氮工艺研究被引量：2: 2013年; 采用外循环序批式反应器(ECSBR),通过向反应器中分阶段投加硫化物,成功抑制体系中亚硝酸氧化菌(NOB)的活性,实现了城市污水单级短程硝化/厌氧氨氧化自养生物脱氮,出水氨氮为3.78mg.L-1,氨氮去除率为88.4%,氮去除负荷为66.8g.m-3.d-1.在投加硫化物前,系统氮转化途径以全程硝化为主,出水硝酸盐为13～22mg.L-1,生成硝态氮与去除氨氮比值>0.9.在投加硫化物后,NOB的活性受到了抑制,出水硝酸盐降为4.18mg.L-1,生成硝酸盐与去除氨氮比值平均为0.17.体系中大量的氮以氮气的形式被去除,占进水氮的65.4%.氮转化途径由全程硝化向短程硝化/厌氧氨氧化耦合脱氮转化.研究还表明,硫化物对于体系NOB的抑制是可逆的,停止投加硫化物后,NOB的活性又重新恢复.因此,分阶段投加硫化物能保证反应过程中对NOB的持续抑制作用,为实现单级自养脱氮工艺的快速启动和稳定维持提供了一种新的策略.; 孙学影高大文卢健聪; 关键词：硫化物短程硝化厌氧氨氧化城市污水

MBR膜污染过程中微生物群落结构与代谢产物分析被引量：17: 2014年; 针对MBR运行中膜污染问题,利用T-RFLP手段分析不同运行控制下两套相同的A/O-MBR装置(R1、R2)膜污染过程中微生物群落结构变化规律,检测不同过膜压力pTM下Cake层、混合液微生物代谢产物浓度.结果表明:R1反应器(温度为30℃,SRT为60 d、膜通量(Flux,FM)为9.09 L/(m2·h),DO为4 mg/L)膜污染周期为30 d,Cake层优势种群依次为Oribacterium、Cytophaga sp.、Anaeromyxobacter、Paracoccus、bp180和Comamonadaceae,膜丝表面优势种群依次为Saprospiraceae、Nitrospira、Thiothrix sp.和bp92;R2反应器(温度为20℃,SRT为30 d,FM为13.42 L/(m2·h),DO为2 mg/L)膜污染周期为11 d,Cake层优势种群依次为Anaeromyxobacter、Oribacterium、Saprospiraceae和Myxobacterium,膜丝表面优势种群依次为Thiothrix Eikelboomii、γ-Proteobacterium、Nitrospira、Thiothrix sp.和bp52.控制策略的差异对微生物群落演替具有显著影响.Cake层和膜丝表面微生物多样性增大可能导致膜污染加重.微生物代谢产物(EPS、SMP)浓度升高会导致膜污染进程加剧,Cake层中EPS对膜污染具有主要贡献作用.; 高大文辛晓东; 关键词：微生物群落结构胞外聚合物溶解性微生物代谢产物

不同氮浓度冲击对颗粒污泥脱氮过程中N_2O产生量的影响被引量：2: 2013年; 采用好氧-缺氧SBR污水生物处理系统,考察不同进水NH4+-N浓度冲击对同步硝化反硝化型颗粒污泥脱氮过中N2O的释放规律和脱氮效果的影响.结果表明,当进水NH4+-N浓度分别从稳定的30 mg·L-1突然提高到40、60和80 mg·L-1时,氨氮去除率从80.04%降至61.40%、39.65%和31.02%,但氨氮的去除量变化不大,都在25 mg·L-1左右;另外,N2O产生量受进水NH4+-N冲击较小,在4个不同的进水NH4+-N浓度下,典型周期N2O产生量分别为3.019、3.489、3.271和3.490 mg·m-3,而且N2O释放速率都在0.004 5 mg·(m3·min)-1左右.同步硝化反硝化型颗粒污泥系统的好氧阶段和缺氧阶段均有N2O产生.不同的NH4+-N浓度冲击下,同步硝化反硝化型颗粒污泥系统对NH4+-N的去除量没有变化,但由于进水NH4+-N浓度的提高引起系统脱氮率显著下降.; 韩雪高大文; 关键词：颗粒污泥同步硝化反硝化 SBR

基于能源回收的城市污水厌氧氨氧化生物脱氮新工艺被引量：7: 2013年; 采用"甲烷化+半亚硝化+厌氧氨氧化自养脱氮"新工艺,实现了生活污水能源质回收及氮素低碳化去除.结果表明,联合工艺出水NH4+-N≈0,NO2--N≤0.5 mg.L-1,NO3--N平均为3.6 mg.L-1,溶解性COD<10 mg.L-1,去除率高达98%.其中采用升流式厌氧污泥固定床(UAFB)实现甲烷化,能去除80%以上的进水溶解性COD,甲烷平均日产气量为3.3 L,产气量与COD去除量之间的关系为0.3 L.g-1,39.2%的进水溶解性COD转化为CODCH4,只有6.52%转化为CODVFAs.采用序批式反应器(SBR)实现半亚硝化,亚硝化累积率达到97%,出水基本达到厌氧氨氧化进水基质配比(NH4+-N∶NO2--N=1∶1.13),半亚硝化的主要作用是转化NH4+-N,转化率为36.59%.厌氧氨氧化(ANAMMOX)反应器氨氮去除量、亚硝态氮去除量和硝态氮生成量之比为1∶1.18∶1.25,总氮容积去除负荷为0.62 kg.(m3.d)-1,对氮素去除的贡献率为56.91%,为氮素脱除的主导工艺环节.新工艺通过厌氧产甲烷实现能源质回收,并通过亚硝化-厌氧氨氧化实现自养脱氮,为现有城市污水处理厂工艺改造提供了一种新的思路和技术.; 卢健聪高大文孙学影; 关键词：甲烷化半亚硝化厌氧氨氧化

金属离子对厌氧氨氧化反应器效能的影响被引量：21: 2012年; 以序批式生物膜反应器(SBBR)实现厌氧氨氧化,考察了铁、锰离子对厌氧氨氧化效能和细菌混培物生长的影响。经过180 d的培养发现,增加金属离子浓度可以提高反应器的脱氮效率,铁离子浓度为0.08 mmol/L或锰离子浓度达到0.05 mmol/L时,反应器对NH4+-N和NO2--N的去除率均稳定在95%以上;两反应器的VS值分别提高了1.33倍和1.57倍。表明添加金属离子可以促进厌氧氨氧化菌混培物的生长,这对于厌氧氨氧化工艺的运行有着重要的指导意义。; 彭厦高大文黄晓丽; 关键词：SBBR 厌氧氨氧化锰离子 FISH

N_2O emission from nitrogen removal via nitrite in oxic-anoxic granular sludge sequencing batch reactor被引量：2: 2014年; Bionitrification is considered to be a potential source of nitrous oxide （N2O） emissions, which are produced as a by-product during the nitrogen removal process. To investigate the production of N2O during the process of nitrogen removal via nitrite, a granular sludge was studied using a labscale sequence batch reactor operated with real-time control. The total production of N2O generated during the nitrification and denitrification processes were 1.724 mg/L and 0.125 mg/L, respectively, demonstrating that N2O is produced during both processes, with the nitrification phase generating larger amount. In addition, due to the NEO-N mass/oxidized ammonia mass ratio, it can be concluded that nitrite accumulation has a positive influence on N2O emissions. Results obtained from PCRDGGE analysis demonstrate that a specific Nitrosomonas microorganism is related to N2O emission.; Hong LiangJiaoling YangDawen Gao

营养物质缺乏引起的好氧颗粒污泥膨胀及其恢复被引量：11: 2012年; 采用5个相同的序批式反应器(sequencing batch reactor,SBR)研究了不同碳、氮、磷比条件下好氧颗粒污泥形态、沉降性能和有机物去除情况,并根据SVI30值分析了由营养物缺乏引起的好氧颗粒污泥膨胀情况及其恢复方法.结果表明,当进水m(COD)/m(N)/m(P)为100/5.8/1.2时,颗粒污泥结构完整,颗粒密实,SVI30在15～30 mL.g-1之间波动,COD去除率可保持在90%以上,系统总体运行稳定,没有出现污泥膨胀.当进水m(COD)/m(N)/m(P)为100/3/0.6和100/1.9/0.4时,系统中的颗粒污泥出现解体现象,但是SVI30值仍然低于35 mL.g-1,没有发生丝状菌膨胀;在整个试验过程中系统COD去除率在85%以上.当进水m(COD)/m(N)/m(P)为100/0.5/0.1和没有投加任何氮磷物质时,系统SVI30均达到150 mL.g-1,污泥难以沉降,系统发生了丝状菌污泥膨胀.两系统COD去除率差别较大,前者COD去除率在试验后期保持在65%～80%之间,而后者COD去除率从试验前期一直降低,最后达到10%以下,系统完全崩溃.N、P营养物质缺乏引起的膨胀好氧颗粒污泥,通过补充充足营养物质运行48个周期后,2个系统膨胀污泥的沉降性能及有机物降解率完全恢复,但是污泥形态(除污泥颜色)恢复不明显.; 张著高大文袁向娟勾倩倩; 关键词：好氧颗粒污泥污泥膨胀 SBR 废水处理

不同膜污染阶段微生物特征与膜污染的关系被引量：5: 2013年; 为考察微生物特征与膜污染阶段性发展的关系,在常温下运行缺氧/好氧膜生物反应器(A/O-MBR),采用末端限制性片段长度多态性分析(T-RFLP)技术、原子力显微镜(AFM)等技术,获得MBR系统内微生物的种类、数量分布等信息,并采用3阶段模式对一个完整的膜污染周期内膜污染的发展过程进行研究.结果表明:膜丝表面及膜孔内壁的附着物质是膜通量降低的主要原因;好氧段混合液内、凝胶层、膜丝表面的微生物群落结构不相同,并随膜污染的发展而不断演替;随膜压升高,Cake层微生物优势种群演替过程为根瘤菌属→伯克氏菌属→未培养硝化螺菌属→发硫菌属→动胶菌属→β-变形菌纲,其中动胶菌属与膜表面粘性物质积累有较大关系.; 李宝高大文付源; 关键词：膜生物反应器膜污染微生物群落

国家自然科学基金(21177033)

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