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再生水中弗氏柠檬酸杆菌生物膜特性研究

环境化学 2011年第10期30卷 1687-1694页

作者：张静李进王开强孟小然北京交通大学市政与环境工程系北京100044

从使用再生水的某电厂冷却塔粘泥中分离出一株具有硫酸盐还原功能的弗氏柠檬酸杆菌.利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对再生水中HSn70-1A和BFe30-1-1两种合金表面弗氏柠檬酸杆菌生物膜结构和成分进行表征,结果表明HSn70-1A成膜特... 详细信息

从使用再生水的某电厂冷却塔粘泥中分离出一株具有硫酸盐还原功能的弗氏柠檬酸杆菌.利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对再生水中HSn70-1A和BFe30-1-1两种合金表面弗氏柠檬酸杆菌生物膜结构和成分进行表征,结果表明HSn70-1A成膜特性好于BFe30-1-1,两种合金表面生物膜中C、O等无机元素含量较大、基体金属元素含量下降较为明显.对不同时刻合金表面生物膜胞外聚合物(EPS)组分进行分析,多糖与蛋白质含量之比揭示出,在第3天和第7天两个关键期EPS的疏水性能对微生物膜的致密性和完整性产生重要影响,实验结果表明在两个关键期内HSn70-1A显示较好的疏水性能,使其比BFe30-1-1表现出较强的耐微生物腐蚀性能.

关键词：弗氏柠檬酸杆菌微生物腐蚀生物膜特性胞外聚合物硫酸盐还原菌

供水管材对管壁生物膜特性和水质稳定性的影响

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中国给水排水 2022年第9期38卷 44-51页

作者：张心悦周克梅刘煜林涛河海大学环境学院江苏南京210098 河海大学浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室江苏南京210098 南京水务集团有限公司江苏南京210036

选取聚乙烯(PE)管、钢管和球墨铸铁管3种常见供水管材进行试验,采用改进式生物膜环形反应器培养管壁生物膜,考察不同管材对管壁生物膜生物量和群落组成特征的影响;开展余氯衰减试验,探究不同初始氯浓度下,管材对主体水余氯变化和有机物... 详细信息

选取聚乙烯(PE)管、钢管和球墨铸铁管3种常见供水管材进行试验,采用改进式生物膜环形反应器培养管壁生物膜,考察不同管材对管壁生物膜生物量和群落组成特征的影响;开展余氯衰减试验,探究不同初始氯浓度下,管材对主体水余氯变化和有机物特性的影响。结果表明:3种管道内壁生物量大小排序为球墨铸铁管>钢管>PE管。管材对微生物群落组成特征存在着显著影响,PE管壁中放线菌纲占比高达64.44%,钢管和球墨铸铁管壁中α-变形菌纲和γ-变形菌纲为优势菌纲。管材和初始氯浓度对于管道水质稳定性具有重要作用,当初始氯浓度为0.5 mg/L时,各管材余氯衰减均过快,10 h内消耗完全;当初始氯浓度为1.0 mg/L时,PE管主体水中亲水性有机碳(CDOC)含量显著上升;当初始氯浓度为2.0 mg/L时,球墨铸铁管中余氯衰减速率是其他两种管材的2~3倍,且主体水中CDOC含量远高于PE管和钢管。

关键词：供水管材生物膜特性余氯衰减有机物特性群落组成

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流化式反应器生物膜特性的研究

水处理技术 1995年第5期21卷 305-308页

作者：尹军周春生韩相奎吴成烈吉林建筑工程学院

本文在采用流化式生物膜反应器进行连续流废水处理试验的同时，研究和探讨了生物膜特性，进一步为流化式生物膜废水处理法的应用与开发提供实验依据。

关键词：流化式反应器生物膜特性废水处理

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不同营养配比下生物膜特性的试验研究

水处理技术 2008年第11期34卷 47-49,60页

作者：张波吴春笃李海燕储金宇江苏大学环境工程学院江苏镇江212013

为了考察不同C、N、P营养配比下生物膜生长情况,以生物膜量、生物膜好氧呼吸率、生物膜多聚糖含量、生物膜沉降性能和生物膜含磷量等为生物膜特性指标,利用弹性立体填料作为生物膜载体进行试验研究,试验结果表明,当C:N:P为200:10:2时,... 详细信息

为了考察不同C、N、P营养配比下生物膜生长情况,以生物膜量、生物膜好氧呼吸率、生物膜多聚糖含量、生物膜沉降性能和生物膜含磷量等为生物膜特性指标,利用弹性立体填料作为生物膜载体进行试验研究,试验结果表明,当C:N:P为200:10:2时,生物膜特性较好,生物膜与载体表面有良好的附着性,不易脱落,不会引起堵塞,生物膜较薄,溶解氧和营养物质能够充分到达生物膜深处,对COD、总氮、总磷的去除率较好;在C:N:P=200:5:2时,生物膜整体状态也较好,但是生物膜总量过高,可以通过提高气水比,对生物膜总量进行控制,降低操作成本;其它营养配比下生物膜状况较差,对污染物的去除率较低。

关键词：生物接触氧化生物膜特性营养配比生物膜量弹性填料

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生物流化床反应器生物膜特性研究进展

环境污染治理技术与设备 2002年第9期3卷 75-79页

作者：李平吴海珍韦朝海华南理工大学环境科学研究所广州510640 华南理工大学食品与生物工程学院广州510640

生物流化床技术应用于废水处理领域具有广阔的发展前景。生物流化床反应器对污染物的降解主要依赖于活性生物膜 ,研究生物膜的特性是提高反应器效率的重要手段。本文对描述生物膜特性的主要参数进行了综述 ,其中 ,生物膜种群构成的差异... 详细信息

生物流化床技术应用于废水处理领域具有广阔的发展前景。生物流化床反应器对污染物的降解主要依赖于活性生物膜 ,研究生物膜的特性是提高反应器效率的重要手段。本文对描述生物膜特性的主要参数进行了综述 ,其中 ,生物膜种群构成的差异是影响反应器效率的最重要因素 ,本文重点探讨了生物膜中微生物的种群分布特征、种群的生态演替过程与反应器性能的关系。在此基础上。

关键词：生物流化床反应器研究进展生物流化床生物膜特性废水处理

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两级串联生物接触氧化池的生物膜特性

中国给水排水 2003年第10期19卷 66-67页

作者：王冠平谢曙光施汉昌许建华清华大学环境科学与工程系北京100084 同济大学环境科学与工程学院上海200092

　在两级串联运行的生物接触氧化池中,第一级池中的生物膜厚度和活性、优势菌种类和数量明显超过第二级,但原生动物和后生动物数量低于后者。在第一级生物接触氧化池中填料上的生物膜厚度沿水流方向呈逐渐降低的趋势,而在第二级中则呈... 详细信息

　在两级串联运行的生物接触氧化池中,第一级池中的生物膜厚度和活性、优势菌种类和数量明显超过第二级,但原生动物和后生动物数量低于后者。在第一级生物接触氧化池中填料上的生物膜厚度沿水流方向呈逐渐降低的趋势,而在第二级中则呈逐渐升高的趋势。

关键词：生物接触氧化微污染原水生物膜特性

不同改性方法对生物砂滤池生物膜特性及处理受污染原水效果的影响

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水电能源科学 2024年第1期42卷 50-54页

作者：李思敏王彦飞唐锋兵许铮郭沛然李乐民河北工程大学污水处理及资源化利用河北省工程研究中心河北邯郸056038 河北工程大学河北省水污染控制与水生态修复技术创新中心河北邯郸056038 河北工程大学邯郸市城市水利用技术重点实验室河北邯郸056038 唐山市规划建筑设计研究院有限公司河北唐山063000

通过对普通石英砂(QS)进行氨基及铝钙双氢氧化物改性制得氨基改性砂(AMS)和铝钙双氢氧化物改性砂(CAS),分别以QS、AMS、CAS为滤料填充滤池进行挂膜,研究了不同石英砂表面的生物膜量、生物活性、胞外聚合物(EPS)的特性及对受污染原水的... 详细信息

通过对普通石英砂(QS)进行氨基及铝钙双氢氧化物改性制得氨基改性砂(AMS)和铝钙双氢氧化物改性砂(CAS),分别以QS、AMS、CAS为滤料填充滤池进行挂膜,研究了不同石英砂表面的生物膜量、生物活性、胞外聚合物(EPS)的特性及对受污染原水的处理效果。结果表明,挂膜成功后CAS表面的生物活性最高,为42.00 mgO_(2)/(g·h),生物膜量和胞外聚合物的含量最大,分别为12.43 mg/g、105.09 mg/(g·SS),对COD_(Cr)、NH^(+)_(4)-N的去除率分别稳定在58.20%、89.50%;AMS表面的生物活性、生物膜量、EPS平均含量分别为32.97 mgO_(2)/(g·h)、9.07 mg/g、93.41 mg/(g·SS),对COD_(Cr)、NH^(+)_(4)-N的去除率分别为54.60%、85.10%。三种石英砂表面生物量分布均沿水流方向递减,EPS的含量从溶解性胞外聚合物(SL-EPS)到紧密附着性胞外聚合物(TB-EPS)呈上升趋势。

关键词：复合改性砂生物砂滤池挂膜生物膜特性受污染原水

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生物接触氧化工艺生物膜特性的研究

生物接触氧化工艺生物膜特性的研究

作者：李海燕江苏大学

学位级别：硕士

镇江城市污水采用雨污合流收集方式，为了削减排放口的合流雨污水对内江的污染，在大东沟开展污染控制及生态修复示范研究，污染控制工艺主要采用接触氧化方法。生物接触氧化法的净化机理表明溶解性物质的去除与生物膜密切相关，结合国... 详细信息

镇江城市污水采用雨污合流收集方式，为了削减排放口的合流雨污水对内江的污染，在大东沟开展污染控制及生态修复示范研究，污染控制工艺主要采用接触氧化方法。生物接触氧化法的净化机理表明溶解性物质的去除与生物膜密切相关，结合国家“十五”重大科技专项，主要对不同填料、培养方式、温度、pH值、不同营养配比下生物膜量、生物膜耗氧率、生物膜多聚糖、生物膜活菌数、沉降性能及生物相等生物膜特性进行了研究，为采用接触氧化工艺的可行性提供依据。研究结果表明：弹性立体填料性能优良，其特殊的材质和良好的布水布气功能，使生物膜保持良好的活性和空隙可变性，而且能在运行过程中获得愈来愈大的比表面积，其反冲洗效果好，能够延长填料的使用寿命，降低处理费用;在温度高于20℃时，自然挂膜的效果较接种挂膜好，低温时接种挂膜成功的时间较短;接触氧化工艺抗冲击能力较强，pH为4～10时，出水pH值大约在6.3～8左右，微生物在中性或碱性的环境中生长繁殖良好，生物膜具有较好的活性，大约为0.0085mgO/(mgMLVSS.h);温度为25℃左右和17℃左右时，生物膜综合性能最好，其处理效率，生物膜活性，生物膜沉降性能，生物膜含磷量都较好;C:N:P=100:5:1时，生物膜多聚糖含量较高，为0.3247g/gMLSS，且生物膜量和生物膜厚度适中，溶解氧和营养物质能够充分到达生物膜深处，从而能够有效去除水体中有机污染物，在C:N:P=200:5:2，生物膜整体状态也较好，但是生物膜总量过高;同时建立了一个以传质与反应理论为基础的模型，则生物接触氧化反应系统降解有机物的反应动力学的公式为S=S-τ·J·A/V=S-τη(?)vρ·A/V，经灵敏度分析得知最大比增长率μ、饱和速率常数K、生物膜表面积、附着生物量、生物膜厚L对出水COD的影响较大，其灵敏度都大于1，K为5.35。

关键词：接触氧化生物膜特性影响因素生物膜活性

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澳洲坚果壳生物载体及附着生物膜特性研究

澳洲坚果壳生物载体及附着生物膜特性研究

作者：汪坤安徽工业大学

学位级别：硕士

生物膜载体在废水处理过程中发挥着重要作用。目前生物膜法污水处理工艺所使用的载体大多数为商业性有机塑料载体和无机陶粒等载体,不仅运行成本高,而且载体生产过程耗能大。理想的生物膜载体应具备价格低廉,机械强度好,耐生物降解,比... 详细信息

生物膜载体在废水处理过程中发挥着重要作用。目前生物膜法污水处理工艺所使用的载体大多数为商业性有机塑料载体和无机陶粒等载体,不仅运行成本高,而且载体生产过程耗能大。理想的生物膜载体应具备价格低廉,机械强度好,耐生物降解,比表面积大和生物亲和性强等特点。澳洲坚果壳作为一种丰富的可再生农作物废弃物资源,良好的物化特性使其成为较为理想的天然生物膜载体。本文研究了机械破碎和碱洗改性两种预处理方式下澳洲坚果壳载体挂膜特性,从生物膜增殖动态变化特征、污水处理性能和微生物群落结构三个主要方面进行澳洲坚果壳在工艺参数(DO和C/N比)变化影响下的载体化应用研究。本研究不仅可以拓宽澳洲坚果壳综合利用领域,而且能降低污水处理成本,同时达到“以废治废”目的。澳洲坚果壳预处理后的物化特性的分析表征结果显示,澳洲坚果壳主要组分为木质素(38.43%)、纤维素(33.15%)和半纤维素(17.96%),除了占比总和超过90%的C和O元素外,还含有如Fe、Zn、Na、Mg、Ca等微量元素;果壳载体的空隙率随粒径减小而减小;经过Na OH溶液碱洗后的果壳内外表面微观结构形态发生变化,表面粗糙度增加,孔洞裸露,木质纤维素物质溶胀,比表面积均有不同幅度的增加,亲水性基团明显增多,富含羟基、羧基和甲氧基等基团,Zeta电位降低,最小降低至-41.1 m V,静态接触角最大下降至49.8°。说明澳洲坚果壳满足作为生物膜载体使用的要求。澳洲坚果壳载体挂膜阶段特性研究表明,小粒径果壳载体凭借低空隙率使其对水力剪切应力和载体间碰撞摩擦作用有较强的抵抗能力,载体上能够牢固附着较多P值高且DHA稳定的生物膜,但生物膜脱落更新困难。空隙率较高的大粒径果壳载体由于较高的壳体球形度使得微生物生长遮蔽保护场所较为完整适宜,附着MLSS数量多,且DHA高;碱洗程度越大,所营造的环境越适宜微生物增殖,但会导致载体上平均孔径减小,容易形成堵塞,造成传质效果变差,因此MLSS附着量和脱落量相对平衡的0.5M和1.0M碱洗程度载体上生物膜DHA较2.0M的高。各载体生物膜EPS含量随粒径和碱洗程度增大而逐渐增多。反应器稳定运行后,各载体对COD的去除无明显差异性,10～20 mm粒径和0.5M碱洗程度载体表现出对TP和NH-N良好的去除效果;各载体上附着MLSS和DHA均与COD的去除率呈现较强的正相关,但MLSS与DHA相关性不强,说明生物膜DHA并不仅仅只受附着MLSS影响。EPS中PN/PS与不同粒径载体TP的去除率,与不同碱洗程度载体NH-N的去除率呈较强正相关。C/N比变化对澳洲坚果壳载体生物膜增殖动态变化特征和污水处理性能研究表明,各载体反应器中适宜的C/N比为5:1。过高的进水C/N比条件下形成的生物膜表观形态疏松,包含较多的黏性物质和丝状菌,所产生的较多黏性物质会堵塞内部运输通道,增大营养物质和氧传质阻力,导致微生物新陈代谢速率减缓,DHA降低,还会使得生物膜内好氧型微生物富集,成为优势种群,造成聚磷菌厌氧释磷过程受限,TP难以有效去除。进水C/N比变化对各载体反应器COD和NH-N的去除影响不大。DO浓度变化对澳洲坚果壳载体生物膜增殖动态变化特征和污水处理性能研究表明,各载体反应器中适宜的DO浓度为1.5-3.0 mg/L。低DO浓度条件下,各载体生物膜出现大量丝状真菌,生物膜DHA降幅明显,随着DO浓度的提高,形成传质效率高,营养物质运输量大的开放非均相异质生物膜结构,DHA逐渐升高,氧源的充足导致微生物对底物的利用速率加快,EPS分泌加大。但过高的DO浓度使得底物的降解消耗速率和生物膜脱落量升高,造成DHA下降,同时会降低系统的反硝化能力和抑制厌氧释磷过程,造成脱氮除磷效果下降。微生物群落多样性组成谱分析结果显示,碱洗处理后的果壳载体上所形成的微生态环境有利于增加微生物群落的丰富度和多样性以及均匀度,聚类分析显示在相同的运行环境条件下的生物膜微生物群落组成结构类似,改变运行环境,微生物群落组成出现较大差异。C/N比和DO的改变会降低生物膜微生物中Proteobacteria菌门的相对丰度,促进Actinobacteria和Patescibacteria菌门相对丰度的提高,会抑制具有反硝化除磷能力的Rhodoferax菌属的生长繁殖,同时会促进其他具有反硝化功能的如Saccharimonadales、Candidatus＿Competibacter和Zoogloea菌属的富集,维持反应器系统的脱氮除磷效果。

关键词：澳洲坚果壳物化特性表征生物膜特性废水处理效果微生物群落结构