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强化生物除磷系统中聚磷菌菌群特性

化工学报 2010年第5期61卷 1282-1285页

作者：马斌彭永臻王淑莹葛士建杨莹莹祝贵兵哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室黑龙江哈尔滨150090 北京工业大学北京市水质科学与水环境恢复工程重点实验室北京100124

为了研究强化除磷系统中聚磷菌(PAOs)菌群特性,通过批次试验分别考察了厌氧/好氧(A/O)污泥和厌氧/缺氧(A/A)污泥吸磷特性。试验结果表明:A/O污泥好氧吸磷速率(qPo)大于缺氧吸磷速率(qPa),而A/A污泥qPo却小于qPa。基于此试验结果可得出... 详细信息

为了研究强化除磷系统中聚磷菌(PAOs)菌群特性,通过批次试验分别考察了厌氧/好氧(A/O)污泥和厌氧/缺氧(A/A)污泥吸磷特性。试验结果表明:A/O污泥好氧吸磷速率(qPo)大于缺氧吸磷速率(qPa),而A/A污泥qPo却小于qPa。基于此试验结果可得出目前普遍应用qPa与qPo的比值表征反硝化聚磷菌(DPAOs)占PAOs的相对百分比的方法不合理。聚磷菌菌群构成与电子受体类型有关,根据电子受体类型可将PAOs分为三种,即:PON(既能以氧作为电子受体,也能以硝态氮作为电子受体)、PO(只能以氧作为电子受体)和PN(只能以硝态氮作为电子受体)。

关键词：强化生物除磷聚磷菌反硝化聚磷菌电子受体菌群特性

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强化生物除磷工艺微生物种群结构分析

化工学报 2011年第12期62卷 3532-3538页

作者：李伟光田文德康晓荣张卉郭旋哈尔滨工业大学市政与环境工程学院黑龙江哈尔滨150090 城市水资源开发利用(北方)国家工程研究中心黑龙江哈尔滨150090

引言强化生物除磷工艺以其高效、低耗、简单易操作在世界范围内得到了广泛的应用，近年来反硝化生物强化除磷工艺一直是个研究热点，主要是由于反硝化生物强化除磷工艺可通过反硝化除磷菌（DPB）在传统的厌氧／缺氧／好氧工艺的缺氧池... 详细信息

引言强化生物除磷工艺以其高效、低耗、简单易操作在世界范围内得到了广泛的应用，近年来反硝化生物强化除磷工艺一直是个研究热点，主要是由于反硝化生物强化除磷工艺可通过反硝化除磷菌（DPB）在传统的厌氧／缺氧／好氧工艺的缺氧池中利用内碳源聚β-羟基丁酸酯（PHB）作为碳源实现反硝化吸磷，同时亦可反硝化脱氮，“一碳两用”，可节省大量的碳源需求，同时也减少了一定的动力消耗和污泥产量，尤其适合低碳氮比的城市生活污水。

关键词：强化生物除磷微生物多样性 RCR-DGGE 克隆测序

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强化生物除磷系统中胞外聚合物的特性

中国环境科学 2014年第11期34卷 2838-2843页

作者：王然登程战利彭永臻王淑莹哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室黑龙江哈尔滨150090 北京工业大学北京市水质科学与水环境恢复工程重点实验室北京市脱氮除磷处理与过程控制工程技术研究中心北京100124

胞外聚合物(EPS)在生物除磷过程中具有蓄磷能力,为进一步明确生物除磷系统中的EPS特性,以不具有明显除磷能力的全程好氧活性污泥系统(R1)的EPS作为对比,考察了具有良好除磷效果的厌氧/好氧交替下的强化生物除磷系统(R2)中EPS的理化特性... 详细信息

胞外聚合物(EPS)在生物除磷过程中具有蓄磷能力,为进一步明确生物除磷系统中的EPS特性,以不具有明显除磷能力的全程好氧活性污泥系统(R1)的EPS作为对比,考察了具有良好除磷效果的厌氧/好氧交替下的强化生物除磷系统(R2)中EPS的理化特性.结果表明,相对于R1中的EPS主成分在一个周期内的不固定,R2中的蛋白质含量一直明显高于多糖含量;两者的主要荧光物质均为类蛋白质和类富里酸,但在好氧末期R2中类蛋白质的荧光强度高于R1;R1的EPS中Ca2+>Mg2+,而在R2中,Mg2+>Ca2+,同时R1中的Ca2+含量平均值为8.67mg/g MLSS,大于R2中Ca2+的平均值2.40mg/g MLSS;在好氧末期,R2中的TP为21.65mg/g MLSS,明显高于R1中的TP含量(13.83mg/g-MLSS).此外,R1和R2的zeta电位平均值分别为-36m V和-25m V.由此可见,EBPR系统中的EPS具有与全程好氧活性污泥中的EPS不同的特征.

关键词：强化生物除磷胞外聚合物三维荧光激发-发射光谱金属离子 zeta电位

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强化生物除磷系统胞内聚合物测定方法优化

哈尔滨工业大学学报 2010年第2期42卷 207-211页

作者：由阳彭永臻王淑莹刘秀红哈尔滨工业大学市政环境工程学院哈尔滨150090 北京工业大学环境与能源工程学院北京100124

为优化强化生物除磷系统胞内PHA、糖原以及多聚磷酸盐颗粒的测定方法,采用色谱与化学分析相结合的方法进行研究.其中,PHA的测定采用气相色谱法,糖原的测定采用稀盐酸消解加葡萄糖试剂盒法,多聚磷酸盐采用过硫酸钾氧化和钼锑抗光度法,经... 详细信息

为优化强化生物除磷系统胞内PHA、糖原以及多聚磷酸盐颗粒的测定方法,采用色谱与化学分析相结合的方法进行研究.其中,PHA的测定采用气相色谱法,糖原的测定采用稀盐酸消解加葡萄糖试剂盒法,多聚磷酸盐采用过硫酸钾氧化和钼锑抗光度法,经过方法优化得出4%酸化甲醇消解20h是提高PHA回收量的最佳条件;糖原在0.6mol/LHCl条件下消解5h提取量最大,临床中的葡萄糖氧化酶法试剂盒可以应用到本实验中;在120℃下氧化30min条件下多聚磷酸盐颗粒可以最大回收.经过加标回收实验等对这3个方法进行精密度、准确度分析,结果显示,在这3个条件下的3种方法都具有很高的精密度或准确度,而且简单易行,适合实验室及生产实践中的应用.

关键词：强化生物除磷聚磷多聚脂肪酸糖原聚磷菌

强化生物除磷系统除磷特性对水温变化响应的试验研究

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环境科学学报 2010年第11期30卷 2197-2204页

作者：钟晓孙培德方治国蒋涛方婧宋英琦浙江工商大学环境科学与工程学院杭州310012

以富集聚磷菌(Phosphorus Accumulating Organisms,PAOs)的活性污泥为基础,研究了强化生物除磷(Enhanced Biological Phosphorus Removal,EBPR)系统的磷酸盐去除特性对温度升高和恢复的响应.结果表明,水温从20℃分别上升到25、30和35℃3种状态持续运行8d后,EBPR系统厌氧释磷和好氧吸磷受到明显抑制,系统磷酸盐去除率显著下降.20℃对照处理系统的磷酸盐去除率约为80.3%,而35℃的升温处理其磷酸盐去除率为0,说明此系统处于崩溃状态.当所有处理系统水温恢复到20℃运行后,25℃处理系统经过1d的恢复,磷酸盐去除率可恢复至80%,30℃处理系统经过5d的恢复,磷酸盐去除率可达80%,而35℃处理系统则无法恢复到原来的状态.此外,水温上升到25、30和35℃分别运行8d后,系统内厌氧胞内聚合物(PHA)的合成量和好氧PHA的消耗量随着反应器内水温的升高而增加.20℃对照处理系统的厌氧PHA合成量约为0.03mg·mg-1(以污泥计,下同),好氧PHA消耗量约为0.06mg·mg-1;35℃升温处理系统的厌氧PHA合成量约为0.11mg·mg-1,好氧PHA消耗量约为0.12mg·mg-1.当所有处理水温恢复到20℃运行后,升温处理的反应器内厌氧PHA合成量和好氧PHA消耗量都明显降低.

关键词：强化生物除磷胞内聚合物聚磷菌活性污泥工艺水温变化

强化生物除磷系统主要微生物及其代谢机理研究进展

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应用生态学报 2014年第3期25卷 892-902页

作者：孙雪朱为静王亮吴伟祥浙江大学环境与资源学院杭州310058

强化生物除磷(enhanced biological phosphorus removal,EBPR)工艺在废水除磷处理中应用广泛.主要功能微生物及其代谢机理的研究是有效调控EBPR工艺稳定运行与效能提升的基础.本文选取EBPR系统中最主要的两类微生物(聚磷菌和聚糖菌),从... 详细信息

强化生物除磷(enhanced biological phosphorus removal,EBPR)工艺在废水除磷处理中应用广泛.主要功能微生物及其代谢机理的研究是有效调控EBPR工艺稳定运行与效能提升的基础.本文选取EBPR系统中最主要的两类微生物(聚磷菌和聚糖菌),从底物吸收机制、糖酵解途径、TCA途径的贡献以及聚磷菌和聚糖菌的代谢相似性等方面对这些微生物的代谢机理进行综述,评价了分子生物学技术在研究EBPR系统微生物学及其代谢机理方面的应用现状,在此基础上对EBPR系统今后的研究方向进行了展望.

关键词：强化生物除磷聚磷菌聚糖菌代谢机理

强化生物除磷系统微生物群落结构对水温变化响应的试验研究

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环境科学学报 2011年第5期31卷 941-947页

作者：方治国孙培德钟晓蒋涛宋英琦浙江工商大学环境科学与工程学院杭州310012

在富集聚磷菌(PAOs)且具有较高磷去除率的强化生物除磷(EBPR)系统中,通过对系统水温的控制,研究了EBPR系统微生物群落结构对温度升高和恢复的响应.结果表明,运行温度上升后,EBPR系统除磷效率急速下降.处理水温为25℃和30℃的系统恢复至2... 详细信息

在富集聚磷菌(PAOs)且具有较高磷去除率的强化生物除磷(EBPR)系统中,通过对系统水温的控制,研究了EBPR系统微生物群落结构对温度升高和恢复的响应.结果表明,运行温度上升后,EBPR系统除磷效率急速下降.处理水温为25℃和30℃的系统恢复至20℃运行后能够恢复至原始的良好除磷状态,而处理水温为35℃的系统崩溃(磷酸盐去除率非常低下,难以恢复)后则无法恢复.从DGGE图谱和丰富度指数分析中得出的微生物群落结构可较好地说明EBPR系统除磷率的变化特征.BLAST结果表明,典型的聚糖菌Candidatus Competibacter phosphatis 35℃升温处理后在EBPR系统中的数量明显高于升温实验开始时,而聚磷菌Acinetobacter在35℃升温处理后在系统中消失.水温上升可使得EBPR系统的微生物群落结构发生明显的变化,聚糖菌(GAOs)逐渐替代PAOs成为优势菌群,25℃和30℃升温处理的系统恢复至20℃运行后PAOs能够逐渐恢复,而35℃升温处理的系统微生物群落结构不能恢复至原始的良好状态,导致系统崩溃.

关键词：强化生物除磷 PCR-DGGE 聚磷菌微生物群落结构丰富度指数

强化生物除磷过程中污泥胞内糖原的红外光谱分析

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环境科学学报 2015年第3期35卷 705-712页

作者：李卫华严国兵申慧彦刘怡心帅磊张二杨安徽建筑大学环境与能源工程学院合肥230601

采用傅里叶中红外光谱对强化生物除磷过程中污泥胞内糖原物质进行了表征,并将污泥样品与糖原标样的红外光谱进行对比,确认糖原物质在1020 cm-1峰附近有较明显的特征吸收贡献.因此,采用红外光谱945~1150 cm-1区域内的吸收光谱数据,结合... 详细信息

采用傅里叶中红外光谱对强化生物除磷过程中污泥胞内糖原物质进行了表征,并将污泥样品与糖原标样的红外光谱进行对比,确认糖原物质在1020 cm-1峰附近有较明显的特征吸收贡献.因此,采用红外光谱945~1150 cm-1区域内的吸收光谱数据,结合测得胞内糖原的含量,应用偏最小二乘法和BP神经网络算法分别建立了污泥红外光谱与糖原含量的定量分析模型.结果显示,偏最小二乘法得到的测量值与预测值具有较小的平均绝对误差(MAE),其相关系数达到0.921.

关键词：中红外光谱强化生物除磷糖原偏最小二乘 BP神经网络

强化生物除磷系统的微生物学及生化特性研究进展

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应用与环境生物学报 2011年第3期17卷 427-434页

作者：徐立杰郭春艳彭永臻袁志国北京工业大学环境与能源工程学院北京100124 澳大利亚昆士兰大学高级废水管理中心

综述了强化生物除磷(Enhanced biological phosphorus removal,EBPR)系统的微生物学和生化特性两方面的最新研究进展.在微生物学方面,归纳了EBPR系统中的主要微生物——聚磷菌、聚糖菌、反硝化聚磷菌的分类及相互之间的竞争和联系.具有... 详细信息

综述了强化生物除磷(Enhanced biological phosphorus removal,EBPR)系统的微生物学和生化特性两方面的最新研究进展.在微生物学方面,归纳了EBPR系统中的主要微生物——聚磷菌、聚糖菌、反硝化聚磷菌的分类及相互之间的竞争和联系.具有聚磷功能的微生物种类繁多,目前普遍认为Accumulibacter是一种典型的聚磷菌,在各种规模的EBPR系统中均不同程度的存在.关于聚磷菌和聚糖菌的联系、反硝化聚磷菌的分类问题存在争论.在生化特性方面,归纳了聚磷菌体内三大聚合物——糖原、聚β-羟基烷酸脂和聚合磷酸盐与聚磷菌代谢功能的关系.聚磷菌厌氧阶段的还原力由糖酵解和有机底物TCA循环共同提供,其比例受种群结构和实验条件影响.糖原根据不同菌株厌氧阶段的降解途径有所不同,但是对细胞都起到调节氧化平衡的作用.聚β-羟基烷酸脂的组成由有机底物决定,丙酸为底物时4种单体均可检测出来.聚磷菌厌氧释磷的能量来自聚磷分解和糖原分解,耗能受环境条件影响.

关键词：强化生物除磷聚磷菌聚糖菌反硝化聚磷菌还原力