国家自然科学基金(51178136)
- 作品数：16 被引量：61H指数：4
- 相关作者：李建政张立国班巧英许一平艾斌凌更多>>
- 相关机构：哈尔滨工业大学中国农业大学东北电力大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点实验室开放基金国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：环境科学与工程动力工程及工程热物理化学工程更多>>
- 升流式厌氧污泥床和连续流搅拌槽式反应器的废水处理效能及产甲烷菌群组成的对比分析被引量：4
- 2012年
- 分别运行升流式厌氧污泥床(UASB)反应器和连续流搅拌槽式反应器(CSTR)并使其达到稳定运行状态,在有机负荷率(OLR)均为6.0kg.m-3.d-1的条件下,对比分析了二者在稳定期的运行特性和产甲烷菌群的组成。结果表明,UASB的化学需氧量(COD)去除率为95%,显著高于CSTR的COD去除率(84%)。然而,CSTR系统中的活性污泥的比产甲烷速率(315L.kg-1.d-1)和比COD去除率(0.85kg.kg-1.d-1)则显著高于UASB的260L.kg-1.d-1和0.67kg.kg-1.d-1。采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)指纹分析技术对系统稳定期的活性污泥进行分析的结果表明,UASB系统的优势产甲烷菌为Methanosaeta concilii和Methanospirillum hungatei,而CSTR系统中的优势产甲烷菌为Methanosarcina mazeii和Methanobacterium formicicum。污泥微生物群落组成及其代谢特征的不同是造成厌氧处理系统效能差异的内在原因。UASB和CSTR在COD去除效能和污泥比活性方面各有所长,在实际应用中,须根据废水水质和预期处理程度合理选用。
- 张立国李建政班巧英许一平
- 关键词：升流式厌氧污泥床
- 丙酸质量浓度对丙酸富集培养物降解特性的影响被引量：2
- 2013年
- 为阐明丙酸质量浓度对厌氧生物处理系统中丙酸降解特性的影响，研究了不同丙酸质量浓度条件下丙酸富集培养物的降解特性．以丙酸为唯一碳源，通过15代的传代培养富集到一个中温互营丙酸氧化菌群（包括丙酸氧化菌和产甲烷菌）．聚合酶链式反应一变性梯度凝胶电泳（PCR—DGGE）指纹分析结果表明，该富集培养物中的丙酸氧化菌为Syntrophobacter，而嗜氢产甲烷菌和嗜乙酸产甲烷菌分别为Methanobacterium和Methanosaeta．在污泥接种量为0．81g／L条件下，当丙酸质量浓度为1000—2000mg／L时，丙酸能够被该富集培养物快速降解；而当丙酸质量浓度为2500—3000mg／L时，丙酸降解和乙酸的转化均受到一定程度的抑制，但随着培养时间的延长，该抑制作用逐步解除．较高的丙酸质量浓度（≥2500mg／L）能够对丙酸氧化菌产生可逆性抑制作用．
- 班巧英李建政张立国张玉鹏Ajay Kumar Jha艾斌凌
- 关键词：丙酸产甲烷菌降解特性
- HRT对UASB运行效能及丙酸氧化菌群组成的影响被引量：4
- 2012年
- 丙酸氧化菌群可将丙酸转化为产甲烷菌可利用的乙酸和H2/CO2,在厌氧产甲烷系统中占据独特的生态位,了解其在厌氧废水处理系统中的变化规律,对于系统的调控运行具有重要意义。考察了中温条件下水力停留时间(HRT)对升流式厌氧污泥床反应器(UASB)的运行效能及丙酸氧化菌群更迭的影响。结果表明,在进水COD为1000mg.L-1条件下,HRT在一定范围内的缩短会对UASB系统造成一定的冲击,短时期内出现丙酸和乙酸的积累,但在维持运行一段时间后可重新达到运行的稳定状态,并保持了较高的COD去除率。在HRT 24、20、16、12、8h条件下的稳定阶段,系统的平均COD去除率分别为94.9%、93.9%、92.5%、91.8%和87.9%。HRT的缩短使系统活性污泥中的丙酸氧化菌群发生了更迭,HRT 24h条件下居优势地位的Syntrophobacter pfennigii在HRT 8h条件下消失,取而代之的是S.sulfatireducens,Pelotomaculum和Desul-fotomaculum,而Smithella丙酸氧化菌具有更宽的生态位,在系统中始终占据一定的优势度。在系统中富集更多的丙酸氧化菌群,可有效提升UASB的处理效能和运行稳定性。
- 班巧英李建政张立国许一平刘崇
- 关键词：升流式厌氧污泥床运行效能水力停留时间
- 活性污泥低温氨氧化功能的驯化与潜力研究被引量：3
- 2012年
- 以强化低温污水生物处理系统的氨氮(NH4+-N)氧化功能为目标,采用序批式活性污泥反应器(SBR),通过逐步提高进水NH4+-N浓度的方式,在(15±1)℃的条件下对城镇污水处理厂的好氧活性污泥进行了驯化培育,并就其对生活污水和高氨氮废水的NH4+-N去除潜力进行了测试.结果表明,在(15±1)℃下,好氧活性污泥经适当驯化可获得良好的氨氧化能力.在初始NH4+-N浓度为46mg·L-1左右时,其NH4+-N去除速率和亚硝态氮(NO2--N)生成速率分别可达54.26g·kg-·1d-1(以MLSS计,下同)和29.07g·kg-·1d-1(以MLSS计,下同)左右.对NH4+-N浓度为47.19mg·L-1左右的城镇污水,其NH4+-N去除率可高达85%以上.初始NH4+-N浓度分别为91.01mg·L-1和163.37mg·L-1左右时,其最高NH4+-N去除速率分别可达52.54g·kg-·1d-1和111.97g·kg-·1d-1,具有处理高氨氮废水的潜力.
- 李建政刘淑丽赫俊国金羽
- 关键词：污水处理活性污泥氨氧化
- CSTR和ACR丁酸型发酵制氢系统的运行特性比较被引量：2
- 2012年
- 为寻求更好的连续流发酵生物制氢反应器模式,以稀释糖蜜为底物,控制反应系统为丁酸型发酵,比较研究了搅拌槽式反应器(CSTR)和厌氧接触式反应器(ACR)的启动运行特性。结果表明,以经曝气培养的下水道污泥为接种物,在接种量4.8g MLVSS.L-1、进水COD 5000mg.L-1、HRT 12h、温度(35±1)℃和pH 5.5～6.0等相同条件下,CSTR系统可以更快地达到稳定的丁酸型发酵状态,而ACR系统因其有效的生物持有能力而在产氢性能方面更具优势。在稳定运行状态下,ACR系统的底物酸化率、产氢速率和污泥的比产氢速率分别为44%、9L.d-1和0.15L.(g MLVSS.d)-1,分别是CSTR系统的1.62、2.05和1.15倍。
- 李建政于泽昌盛苏晓煜
- 关键词：发酵制氢运行特性
- 一个产氢产乙酸菌互营共培养体的培养基优化被引量：3
- 2011年
- 营养生态位位于产酸发酵菌和产甲烷菌之间的产氢产乙酸菌,其分离培养困难,种子资源匮乏,限制了基于强化产氢产乙酸功能作用的高效厌氧生物处理技术的开发.在前期获得对丙酸具有较强降解能力的产氢产乙酸菌互营共培养体7-m-2a的基础上,探讨了丙酸质量浓度、氮源、Ca2+、Fe2+、Mg2+和泛酸等对其生长代谢的影响.结果表明,培养基中适宜的丙酸钠和Fe2+、Mg2+、泛酸质量浓度分别为10 g/L和88、38、30 mg/L,最佳氮源是由质量浓度为0.33 g/L的酵母膏、胰蛋白胨和NH4Cl组成的复合氮源.在优化条件下38℃培养30 d,7-m-2a对丙酸的降解速率和乙酸产量分别可达998 mg/(L.d)和3 947 mg/L.
- 李建政高晨晨张立国刘崇金羽张岩
- 关键词：产氢产乙酸菌代谢培养基
- 多段A/O工艺处理制革废水一级生化出水的效能被引量：12
- 2014年
- 针对现有制革废水处理工艺难以使氨氮达标排放的问题,引入多段A/O工艺(MAOP)作为制革废水二级生物处理单元,探讨分段进水、水力停留时间(HRT)以及污泥回流比(R)对其COD和氨氮同步去除的影响.结果证明,无论是否分段进水,四段MAOP对制革废水一级生化出水均有良好的COD去除效果,当污泥停留时间(SRT)为18d、HRT不小于24h时,其出水浓度都可保持在300mg/L以下,满足GB8978-1996二级排放标准.在各段进水比为4:3:2:1、R 100%、HRT 48h、SRT 18d条件下,MAOP对制革废水一级生化出水的氨氮去除率高达97.7%,出水浓度3.6mg/L左右,达到GB8978-1996一级排放标准.MAOP同时具备反硝化、短程硝化反硝化、同步硝化反硝化等多种脱氮机制,是一种颇具前景的制革废水生物脱氮技术.
- 李建政赵博玮赵宗亭
- 关键词：制革废水O氨氮去除脱氮
- 好氧活性污泥在升流式厌氧污泥床反应器中的厌氧颗粒化过程及机制被引量：2
- 2012年
- 采用升流式厌氧污泥床(UASB)反应器,以城市污水处理厂二沉池活性污泥为种泥,研究好氧絮状污泥的厌氧颗粒化过程及其机制。UASB在污泥负荷(SLR)0.25kg(COD)/(kg(VSS)·d)和水力负荷(HLR)0.1m3/(m2·h)的条件下启动后,通过分阶段缩短水力停留时间(HRT)的方式逐步将SLR和HLR提高到0.52kg(COD)/(kg(VSS)·d)和0.3m3/(m2·h),经过150d的连续运行,成功培育出了厌氧颗粒污泥,系统对COD的去除率达到了95%以上。厌氧颗粒污泥的形成过程先后经历了污泥驯化期、微生物聚集体形成期、初生颗粒污泥形成期、次生颗粒污泥形成期、成熟颗粒污泥形成期5个时期。好氧絮状污泥的厌氧颗粒化机制整体上符合二次核学说,其中初生颗粒污泥的形成符合黏液学说,而次生颗粒污泥的形成机制与目前已报道的厌氧颗粒污泥形成机制不同,其内核是由初生颗粒污泥破碎后的碎片组成,产甲烷丝状菌和其他细菌通过插入碎片中或者附着于碎片表面的方式形成聚集体,并逐渐发展成为次生颗粒污泥。
- 李建政张立国班巧英许一平艾斌凌
- 关键词：升流式厌氧污泥床好氧活性污泥厌氧颗粒污泥颗粒化
- ABR发酵系统运行特性及产氢效能研究被引量：6
- 2013年
- 为解决连续流搅拌槽式反应器(CSTR)发酵制氢系统存在的不足,如单位基质氢气转化率低、因搅拌带来的耗能,抗负荷冲击能力不强等问题,开展了厌氧折流板反应器(ABR)发酵产氢的研究.结果表明,在35℃和进水COD 5000mg/L等条件下,ABR系统可在26d达到乙醇型发酵,其比产氢速率为0.13L/(gMLVSS.d),而在同样条件下,CSTR达到乙醇型发酵后,比产氢速率仅为0.06L/(gMLVSS.d).ABR通过生物相的分离,使产氢系统梯级利用有机物并达到深度产氢的目的.与CSTR相比,ABR具有较高的产氢活性、较低能源消耗等优点,是一种较为理想的有机废水发酵制氢反应设备.
- 郑国臣李建政昌盛张照韩官涤金羽郭静波卢海凤
- 关键词：生物制氢
- Blautia coccoides GA-1的传代培养及其同化H_2/CO_2产乙酸特征
- 2016年
- 为了解同型产乙酸菌异养代谢与自养代谢的相互作用与机制,并为快速获得具有较强自养代谢能力的菌体细胞提供培养方法,以H_2/CO_2和(或)葡萄糖为碳源,考察了Blautia coccoides GA-1在连续传代培养中的代谢特征。结果表明,以H_2/CO_2作为唯一碳源进行连续传代培养时,菌株GA-1长势较弱,其子代的自养代谢能力也逐渐下降;在葡萄糖培养基中,菌株GA-1增殖旺盛,但高浓度的葡萄糖对其自养代谢能力有显著抑制作用,这种抑制作用可能是自养代谢和异养代谢对辅酶A和ATP的竞争、酸性环境造成的代谢抑制以及辅酶I的氧化还原平衡调节等综合作用的结果。以体积比为4:1的H_2/CO_2混合气为气相条件,用200 mg·L-1葡萄糖培养基对菌株GA-1进行传代培养,不仅可获得稳定的子代培养物,而且可以将其利用H_2/CO_2产乙酸的能力维持在2.16g乙酸·(g干细胞)-1的水平。
- 刘崇李建政张亚非张玉鹏尤立剑刘冬梅
- 关键词：代谢氢乙酸
