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湛江湾沉积物中反硝化和厌氧氨氧化细菌的丰度、多样性及分布特征 被引量:6
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作者 毛铁墙 董宏坡 +6 位作者 陈法锦 侯庆华 朱庆梅 阳雯娜 张家伟 纪梓晗 凌炜琪 《海洋与湖沼》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期59-74,共16页
采用实时荧光定量PCR、高通量测序等方法对湛江湾沉积物中四个月份的反硝化细菌与厌氧氨氧化细菌的多样性和丰度进行了分析。结果表明:湛江湾沉积物中反硝化细菌和厌氧氨氧化细菌丰度在四个月份的变化和空间分布趋势为:nirS型反硝化细... 采用实时荧光定量PCR、高通量测序等方法对湛江湾沉积物中四个月份的反硝化细菌与厌氧氨氧化细菌的多样性和丰度进行了分析。结果表明:湛江湾沉积物中反硝化细菌和厌氧氨氧化细菌丰度在四个月份的变化和空间分布趋势为:nirS型反硝化细菌在二月份最高,四月份最低,且其平均丰度有从湛江湾湾内向湾口附近呈现先升高再降低的趋势;nirK型反硝化细菌丰度在九月份最高,十一月份最低;nosZ型反硝化细菌在四月份最高,其余月份变化不大;厌氧氨氧化细菌丰度在九月份最高,二月份最低。通过相关性分析结果表明,亚硝酸盐、铵盐等共同调控着湛江湾沉积物中反硝化和厌氧氨氧化细菌丰度变化。系统发育分析表明:湛江湾中存在着一些广泛分布的反硝化细菌,但也生活着一些新奇的nirK型和nosZ型反硝化细菌。对于厌氧氨氧化细菌而言,其主要属于浮霉菌门及Candidatus Scalindua属,具有较高的耐盐性,另外湛江湾海区的厌氧氨氧化细菌也生活着一类在其他地方没有的新分支。典范对应分析分析结果表明:硝酸盐显著影响湛江湾反硝化细菌和厌氧氨氧化细菌的群落结构。湛江湾沉积物中反硝化细菌和厌氧氨氧化细菌存在特殊的竞争与共存的关系,且由亚硝酸盐、硝酸盐、pH等多种环境因子共同驱动。 展开更多
关键词 反硝化和厌氧氨氧化细菌 实时荧光定量PCR 高通量测序 多样性 丰度 湛江湾
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短程硝化-厌氧氨氧化-反硝化耦合工艺处理稀土氨氮废水研究
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作者 周丽娜 杨丹红 吴代赦 《水处理技术》 北大核心 2025年第11期140-144,共5页
氨氮是离子型稀土矿开采产生的最主要污染物,导致矿区下游水体富营养化,破坏生态环境,还严重危害人体健康。该废水的C/N比特别低,采用传统的废水脱氮技术处理成本高昂,亟需开发新型脱氮工艺。本文构建了序批式活性污泥/上流式厌氧污泥床... 氨氮是离子型稀土矿开采产生的最主要污染物,导致矿区下游水体富营养化,破坏生态环境,还严重危害人体健康。该废水的C/N比特别低,采用传统的废水脱氮技术处理成本高昂,亟需开发新型脱氮工艺。本文构建了序批式活性污泥/上流式厌氧污泥床(SBR/UASB)组合系统,采用SBR反应器快速启动短程硝化,探究不同影响因素对短程硝化反应中氨氮去除和亚硝氮积累的影响。继而以SBR短程硝化出水经脱氧处理后作为进水,考察UASB反应器不同进水条件下厌氧氨氧化-反硝化的脱氮性能。将稳定运行的SBR和UASB反应器串联,研究短程硝化-厌氧氨氧化-反硝化(PN-ANAMMOX-DN)三级耦合工艺对高氨氮废水的脱氮性能和运行稳定性。研究发现优化的运行参数宜为:SBR反应器采用间歇曝气的方式运行,溶解氧(DO)质量浓度0.8~1.0 mg/L,pH 7.8~8.0,温度25~35℃;UASB反应器进水温度28~30℃,pH 7.0~8.0,COD/NO_(2)^(-)-N 2.0,水力停留时间24 h。此条件下稳定运行30个周期,总氮去除率(TNRR)维持在85%以上,出水可稳定达到《稀土工业污染物排放标准》的要求。 展开更多
关键词 短程硝化 氧化 硝化 稀土废水
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中温下短程反硝化-厌氧氨氧化生物膜工艺脱氮特性研究
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作者 张宗磊 赵骥 +4 位作者 陈啸洋 邱艳玲 冯娟 于德爽 王晓霞 《中国环境科学》 北大核心 2025年第9期4955-4964,共10页
采用短程反硝化-厌氧氨氧化生物膜系统(PDA-Bf)处理模拟城市生活污水,重点探究其在中温条件(34℃)下的脱氮性能.经过317d的运行,结果表明,在进水碳氮比(C/N)为2.1的条件下,系统出水总氮(TN)浓度降低至10.94mg/L,平均TN去除率达到82.6%,... 采用短程反硝化-厌氧氨氧化生物膜系统(PDA-Bf)处理模拟城市生活污水,重点探究其在中温条件(34℃)下的脱氮性能.经过317d的运行,结果表明,在进水碳氮比(C/N)为2.1的条件下,系统出水总氮(TN)浓度降低至10.94mg/L,平均TN去除率达到82.6%,且厌氧氨氧化途径在TN去除中的贡献占比随运行时间显著增加.研究发现,反硝化菌属Thauera和厌氧氨氧化菌属Candidatus Brocadia在生物膜中的丰度随运行时间显著提高,Thauera从第250d 0.37%增至第305d的4.11%,Ca.Brocadia从0.27%的升至到3.51%,二者协同效果良好.生物膜外层中编码硝酸盐还原的narG(55152hits)、narH(35866hits)和narI(16506hits)基因丰度较高,表明该区域适合反硝化菌生长,为厌氧氨氧化反应(Anammox)提供亚硝酸盐;与外层相比,生物膜内层中与Anammox相关的hdh(1174hits)基因丰度较高,且亚硝酸盐还原基因nirK(13400hits)和nirS(3954hits)丰度较低,维持了较高的亚硝酸盐浓度,为厌氧氨氧化菌(AnAOB)创造了适宜环境.这种微生物群落的分层结构表明,生物膜外层和内层分别适合Thauera和Ca.Brocadia的生长,共同促进了系统的高效脱氮性能. 展开更多
关键词 短程硝化 氧化 生物膜 生物脱氮 微生物 宏基因组
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IFAS系统同步短程硝化/反硝化耦合厌氧氨氧化启动特性
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作者 汪天浩 周鑫 邸达 《中国环境科学》 北大核心 2025年第8期4266-4274,共9页
采用生物膜-活性污泥复合系统(IFAS)处理高氨氮有机模拟废水,通过逐步提高进水氨氮浓度(50~300mg/L)及低氧控制(DO:0.15mg/L),经83d运行成功实现了短程硝化反硝化与厌氧氨氧化耦合.随着氨氮浓度提高,出水亚硝酸盐显著积累.当进水氨氮浓... 采用生物膜-活性污泥复合系统(IFAS)处理高氨氮有机模拟废水,通过逐步提高进水氨氮浓度(50~300mg/L)及低氧控制(DO:0.15mg/L),经83d运行成功实现了短程硝化反硝化与厌氧氨氧化耦合.随着氨氮浓度提高,出水亚硝酸盐显著积累.当进水氨氮浓度提高至300mg/L,反应器对COD、NH_(4)^(+)-N和TN的去除率分别达95.3%、100%和93.1%,总氮去除负荷(NRR)达0.14kg/(m^(3)·d).微生物活性测试表明生物膜相中厌氧氨氧化活性更高,而氨好氧氧化活性在污泥相更高.随着氨氮和COD浓度提高,胞外聚合物(EPS)分泌量增加且蛋白质/多糖(PN/PS)升高,促使系统具备了更强的抗冲击负荷能力和生物稳定性.微生物群落结果发现异养硝化-好氧反硝化菌(Acinetobacter)、厌氧氨氧化菌(Candidatus Brocadia、Candidatus Jettenia)主要在生物膜中富集,而亚硝化菌(Nitrosomonas)分布在污泥中,泥膜分离方式有助于不同脱氮菌群定向增殖.功能基因注释(KEGG)推测IFAS通过异养硝化/好氧反硝化和短程硝化反硝化/厌氧氨氧化协同脱氮. 展开更多
关键词 IFAS 氮有机废水 氧化 短程硝化硝化 启动特性
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短程反硝化耦合厌氧氨氧化工艺研究进展
5
作者 杨欣如 李卫华 +3 位作者 徐佳佳 王梦含 夏辰宇 叶承奇 《现代化工》 北大核心 2025年第9期27-32,共6页
基于PD/A的反应机理,系统探讨了多种因素对耦合工艺脱氮效率及微生物群落的影响;介绍了PD/A工艺的多种形式及其应用现状,并展示了该工艺在实际废水处理中的表现;总结了PD/A工艺未来研究及应用中需要持续关注的问题,以期为其在主流污水... 基于PD/A的反应机理,系统探讨了多种因素对耦合工艺脱氮效率及微生物群落的影响;介绍了PD/A工艺的多种形式及其应用现状,并展示了该工艺在实际废水处理中的表现;总结了PD/A工艺未来研究及应用中需要持续关注的问题,以期为其在主流污水处理中的推广应用提供思路。 展开更多
关键词 短程硝化 氧化 耦合工艺 影响因素
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添加原水和厌氧氨氧化菌对沼液短程硝化反硝化工艺N_(2)O减排的影响
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作者 王东旭 张静妮 +1 位作者 邓良伟 王文国 《环境工程技术学报》 北大核心 2025年第3期965-973,共9页
猪场沼液碳氮比(C/N)低,利用短程硝化反硝化工艺直接处理时,导致反硝化过程释放大量温室气体氧化亚氮(N_(2)O)。为解决该问题,以序批式活性污泥法(SBR)和缺氧/好氧(A/O)反应器为基础构建了添加猪场原废水和厌氧氨氧化菌2种策略,并评估2... 猪场沼液碳氮比(C/N)低,利用短程硝化反硝化工艺直接处理时,导致反硝化过程释放大量温室气体氧化亚氮(N_(2)O)。为解决该问题,以序批式活性污泥法(SBR)和缺氧/好氧(A/O)反应器为基础构建了添加猪场原废水和厌氧氨氧化菌2种策略,并评估2种策略对N_(2)O的减排潜力。结果表明:添加猪场原废水策略下,相较C/N为2/1,添加原水至C/N为4.5/1时,SBR和A/O分别能减少55%和60%的N_(2)O排放量。厌氧氨氧化生物强化策略下,SBR和A/O分别能减少89%和7%的N_(2)O排放量。添加猪场原废水策略下,A/O的反硝化活性和电子传递系统活性高于SBR,其具有更高反硝化能力,因此适合采用添加原水来减排N_(2)O;厌氧氨氧化生物强化策略下,SBR污泥的厌氧氨氧化活性和电子系统活性高于A/O,厌氧氨氧化菌在SBR反应器中能够快速适应,因此适合改造为短程硝化厌氧氨氧化工艺来减排N_(2)O。研究结果对缓解沼液生物脱氮过程温室气体N_(2)O减排具有重要现实意义。 展开更多
关键词 猪场原废水 氧化 短程硝化硝化 氧化亚氮(N_(2)O) 脱氮 沼液
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养殖废水亚硝化-厌氧氨氧化处理工程示范研究 被引量:1
7
作者 杨源 胡真虎 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期151-155,共5页
针对规模化养殖场养殖废水传统脱氮处理工艺脱氮效率低、运行费用高等技术问题,文章提出养殖废水的亚硝化-厌氧氨氧化脱氮处理工艺,并开展示范工程研究。研究结果表明:亚硝化-厌氧氨氧化工艺在养殖废水处理过程中运行稳定,工艺出水中氨... 针对规模化养殖场养殖废水传统脱氮处理工艺脱氮效率低、运行费用高等技术问题,文章提出养殖废水的亚硝化-厌氧氨氧化脱氮处理工艺,并开展示范工程研究。研究结果表明:亚硝化-厌氧氨氧化工艺在养殖废水处理过程中运行稳定,工艺出水中氨氮(NH_(4)^(+)-N)、化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)、悬浮固体(suspended solids,SS)、总氮(total nitrogen,TN)的平均质量浓度分别为34、58、190、127 mg/L,平均去除率分别为82.5%、81.7%、91.6%、58.3%,出水水质满足《畜禽养殖业污染物排放标准》GB 18596—2001的要求。该工艺的废水处理总成本为2.83元/m^(3),与其他的生物处理工艺相比节约了30.0%~91.8%,表明亚硝化-厌氧氨氧化工艺处理奶牛场养殖废水具有良好的可行性及应用价值。 展开更多
关键词 养殖废水 硝化 氧化 脱氮
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两段式亚硝化-厌氧氨氧化工艺处理沼液的运行特性研究
8
作者 刘俊 姚冬杰 +4 位作者 周淼 杨卫华 艾平 雷陈澳 王媛媛 《生态与农村环境学报》 北大核心 2025年第5期669-677,共9页
应用两段式亚硝化(PN)-厌氧氨氧化(AM)工艺能很好地解决沼液可生化性差的问题,提高对氨氮(NH_(4)^(+)-N)和总氮(TN)的去除能力。采用逐步提高AM工艺进水中沼液比例的方法驯化并富集AM菌,以沼液为处理对象研究启动期和运行期PN/AM两个阶... 应用两段式亚硝化(PN)-厌氧氨氧化(AM)工艺能很好地解决沼液可生化性差的问题,提高对氨氮(NH_(4)^(+)-N)和总氮(TN)的去除能力。采用逐步提高AM工艺进水中沼液比例的方法驯化并富集AM菌,以沼液为处理对象研究启动期和运行期PN/AM两个阶段的运行特性。试验117 d前后成功实现了对AM反应器的启动,大大缩短启动时间,同时发现进水中NH_(4)^(+)-N/NO_(2)^(-)-N(亚硝态氮)比值是影响AM反应器运行性能的重要因素。在PN段和AM段对化学需氧量(COD)和氮去除方面发挥的作用不一致:PN段对两段工艺中COD去除的贡献率达82%,而AM段对COD几乎无去除作用。从N流向角度分析,PN段主要对N进行形态转化,对TN几乎没有去除作用,AM段对TN去除起主要作用,平均TN去除率为72.42%,对系统的TN去除率贡献度达96.40%。在两段式系统运行期间,微量溶解氧导致整体平均NO_(2)^(-)-N消耗比接近理论值,但碳源的缺乏导致NO_(3)^(-)-N生成比明显升高,使AM段表观c(NH_(4)^(+)-N消耗)∶c(NO_(2)^(-)-N消耗)∶c(NO_(3)^(-)-N生成)=1∶1.34∶0.39,与1∶1.32∶0.26的理论值存在差异。 展开更多
关键词 沼液 硝化 氧化 运行特性
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厌氧氨氧化细菌的混合营养代谢机制研究进展
9
作者 张慕琦 王乙橙 +1 位作者 晏鹏 陈猷鹏 《中国环境科学》 北大核心 2025年第7期3724-3734,共11页
本文综述了厌氧氨氧化细菌(AnAOB)混合营养代谢机制的研究进展,并展望了未来研究方向和工程意义.研究表明,AnAOB的混合营养代谢受C/N比、有机物浓度和种类等因素影响.然而,不同AnAOB菌种代谢小分子有机物(如乙酸盐、丙酸盐等)的代谢速... 本文综述了厌氧氨氧化细菌(AnAOB)混合营养代谢机制的研究进展,并展望了未来研究方向和工程意义.研究表明,AnAOB的混合营养代谢受C/N比、有机物浓度和种类等因素影响.然而,不同AnAOB菌种代谢小分子有机物(如乙酸盐、丙酸盐等)的代谢速率和微观机制分析尚不清晰.近年来,先进的^(13)C同位素标记技术(DNA-SIP)和单细胞技术为深入揭示AnAOB吸收和代谢小分子有机物的途径提供了新手段.多组学联合分析显示,AnAOB通过还原性乙酰辅酶A途径固定无机碳,并具备利用异化硝酸盐还原为铵(DNRA)、甲酸盐代谢、乙酸盐代谢、丙酸盐代谢及三羧酸循环等多条小分子有机物代谢途径,但具体机制仍存在争议.未来研究可以聚焦于AnAOB混合营养代谢过程中的电子转移机制、内源有机物利用策略及小分子有机物同化能力,以优化AnAOB的富集与脱氮性能,拓展其在复杂污水处理中的应用潜力. 展开更多
关键词 氧化细菌(AnAOB) 混合营养代谢 无机碳固定 异化硝酸盐还原为铵(DNRA) 小分子有机物
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水生环境中反硝化型甲烷厌氧氧化研究进展
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作者 王培怡 李伟强 +2 位作者 周冉冉 卫恒臣 丁竹红 《生态毒理学报》 北大核心 2025年第3期349-362,共14页
反硝化型甲烷厌氧氧化(denitrifying anaerobic methane oxidation,DAMO)过程是偶联碳氮循环的重要过程,在氧化CH_(4)的同时还原NO_(3)^(-)或NO_(2)^(-),对缓解温室效应和富营养化问题具有双重意义。现有研究表明,隶属于NC10门的细菌和A... 反硝化型甲烷厌氧氧化(denitrifying anaerobic methane oxidation,DAMO)过程是偶联碳氮循环的重要过程,在氧化CH_(4)的同时还原NO_(3)^(-)或NO_(2)^(-),对缓解温室效应和富营养化问题具有双重意义。现有研究表明,隶属于NC10门的细菌和ANME-2d的古菌是介导硝酸盐和亚硝酸盐型的DAMO过程的功能微生物,二者在全球主要水生生态环境中均有广泛的分布,但是对于其分布规律、环境调控机制及对总DAMO的相对贡献仍缺乏系统认识。鉴于此,本文系统综述了DAMO在水生生态系统中的分布研究进展:(1)总结了自然环境中DAMO潜在速率和功能微生物的检测方法;(2)汇总了DAMO过程及其功能微生物在水生环境中的分布规律;(3)总结了现有研究的不足并展望了未来研究的方向。综述研究表明,温度、氧、pH、NO_(3)^(-)/NO_(2)^(-)、甲烷与有机质、盐度等因素是调控自然水环境中DAMO分布的重要环境因素,DAMO速率在红树林、潮滩、富营养化湖泊(如滇池)、稻田等富含有机质的沉积物生境中高于其他生境,但考虑到不同生境在陆地和海岸带系统中的分布、面积不同,不同水环境对DAMO总体贡献仍需要进一步研究。ANME-2d古菌利用多种电子受体如Fe(Ⅲ)、Mn(Ⅳ)等金属氧化物进行CH_(4)厌氧氧化的选择机制和对CH_(4)去除的生态效应尚不清楚,是未来研究的重点方向。 展开更多
关键词 温室气体 水生生态系统 硝化甲烷氧化(DAMO) 甲烷 硝化
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羟氨强化硫自养反硝化与厌氧氨氧化协同脱氮效果 被引量:2
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作者 张雨彤 郭进周 +6 位作者 杨永霞 斯绍雄 任召言 刘力嘉 孙志超 刘春爽 刘芳 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期218-224,共7页
针对硫化物基质对硫自养反硝化与厌氧氨氧化协同脱氮体系的抑制问题,采用UASB反应器,通过逐渐增加进水羟胺质量浓度实现耦合体系高效脱氮。结果表明:在水力停留时间(t HRT)为4 h,进水NH^(+)_(4)-N和NO^(-)_(3)-N质量浓度分别为60和125 m... 针对硫化物基质对硫自养反硝化与厌氧氨氧化协同脱氮体系的抑制问题,采用UASB反应器,通过逐渐增加进水羟胺质量浓度实现耦合体系高效脱氮。结果表明:在水力停留时间(t HRT)为4 h,进水NH^(+)_(4)-N和NO^(-)_(3)-N质量浓度分别为60和125 mg/L条件下,实现总氮去除负荷达1.05 kg/(m^(3)·d),其中厌氧氨氧化贡献率达76%~95%,是未投加羟胺时的1.55倍;羟胺的投加能够促进耦合系统污泥heme c合成和EPS(胞外聚合物)的分泌,NH_(2)OH与S^(2-)质量比超过0.024时有助于提高SAA(最大比厌氧氨氧化活性)值;厌氧氨氧化菌Candidatus_Kuenenia丰度和活性在羟胺存在时明显提高,从而与硫自养反硝化菌Thiobacillus、Thiothrix、Sulfurimonas、Sulfurovum和Sulfuritalea协同作用实现高效脱氮。 展开更多
关键词 羟胺 硫自养硝化 氧化 脱氮 群落结构
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共包埋亚硝化-厌氧氨氧化-反硝化菌固定化处理氨氮废水的研究 被引量:3
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作者 段秀梅 尹鑫 +3 位作者 冷杰雯 刘欢 姜莉莉 王立亮 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期110-114,共5页
提供了一种通过亚硝化菌、厌氧氨氧化菌和反硝化菌的共固定化来获得同时短程硝化、厌氧氨氧化(anammox)和反硝化生物脱除氨氮的有效方法。通过批式实验确定了最佳溶解氧质量浓度(DO)为1.2 mg/L,短程硝化、厌氧氨氧化和反硝化生物量比例... 提供了一种通过亚硝化菌、厌氧氨氧化菌和反硝化菌的共固定化来获得同时短程硝化、厌氧氨氧化(anammox)和反硝化生物脱除氨氮的有效方法。通过批式实验确定了最佳溶解氧质量浓度(DO)为1.2 mg/L,短程硝化、厌氧氨氧化和反硝化生物量比例为1∶2∶1。在连续运行实验中,总氮(TN)负荷为1.5 g N/(L·d),TN最大去除负荷分别为1.44 g N/(L·d),COD去除率升高。扫描电子显微镜(SEM)显示,培养100 d后,微生物数量大幅增加。结果表明:共固定亚硝化、厌氧氨氧化和反硝化微生物处理氨氮废水是一条有效的方法,可以大大截留脱氮微生物,载菌凝胶体形成外部好氧和内部厌氧微环境,为短程硝化、厌氧氨氧化和反硝化过程提供反应空间。 展开更多
关键词 共固定化 硝化 氧化 硝化
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海河干流沉积物反硝化与厌氧氨氧化对自然和人为因素的响应 被引量:1
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作者 李欣容 薛冬梅 《天津师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第2期50-55,68,共7页
为了揭示自然环境和人为活动对城市河流沉积物氮去除过程的影响,采用泥浆实验结合15N同位素示踪技术,分别测定4℃和25℃温度下海河干流沉积物反硝化和厌氧氨氧化的反应速率.结果表明:①在4℃和25℃下,沉积物反硝化速率变化范围分别为0.1... 为了揭示自然环境和人为活动对城市河流沉积物氮去除过程的影响,采用泥浆实验结合15N同位素示踪技术,分别测定4℃和25℃温度下海河干流沉积物反硝化和厌氧氨氧化的反应速率.结果表明:①在4℃和25℃下,沉积物反硝化速率变化范围分别为0.11~1.94 mmol N·L^(-1)·h^(-1)和0.47~2.73 mmol N·L^(-1)·h^(-1);厌氧氨氧化速率波动相对较大,变化范围分别为0.06~1.80 mmol N·L^(-1)·h^(-1)和0.28~4.14 mmol N·L^(-1)·h^(-1).25℃时2种反应的速率均明显高于低温(4℃)时的速率,表明高温(25℃)更有利于刺激反硝化和厌氧氨氧化细菌的酶活性.②沉积物中TOC、TN、NH_(4)^(+)、NO_(3)^(-)含量是影响反硝化和厌氧氨氧化反应速率的重要理化性质,海河干流下游上述参数的值高于上游的值,且都保留在河流型水库中,因此下游反硝化和厌氧氨氧化速率明显高于上游.③在4℃和25℃下,反硝化过程脱氮贡献率分别为32%和52%,厌氧氨氧化过程的脱氮贡献率分别为68%和48%.反硝化和厌氧氨氧化反应去除的氮总量分别约占输入河流总氮的21.02%和20.50%,减少了陆源氮素向河口和近岸海域的输出风险. 展开更多
关键词 硝化速率 氧化速率 沉积物 理化性质 海河
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废水处理硝酸盐异化还原与厌氧氨氧化/反硝化耦合工艺构建 被引量:1
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作者 赵瑞强 周鑫 牛冰心 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1593-1605,共13页
采用厌氧膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)处理含COD、氨氮和硝氮的模拟废水,旨在高浓度有机废水处理系统中快速构建厌氧氨氧化(Anammox)运行工艺。通过接种少量Anammox污泥和逐步提高氨氮浓度的操作方式,在连续运行58d后,系统成功启动Anammo... 采用厌氧膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)处理含COD、氨氮和硝氮的模拟废水,旨在高浓度有机废水处理系统中快速构建厌氧氨氧化(Anammox)运行工艺。通过接种少量Anammox污泥和逐步提高氨氮浓度的操作方式,在连续运行58d后,系统成功启动Anammox反应,此时的总氮和COD去除率稳定在97%和98%以上。物料衡算显示,Anammox反应途径对氮的去除贡献逐渐增加,硝酸盐异化还原(DNRA)耦合Anammox和反硝化共同促进了系统的同步脱氮除碳。对微生物群落分析发现,Candidatus Kuenenia相对丰度由0.27%快速升高至35.87%,DNRA菌(Ignavibacterium、Thermogutta)及反硝化菌(Azospira、Gp3)在体系内共存。通过基因注释法,检测出了Anammox、DNRA、硝酸盐还原及亚硝酸盐还原关键基因。运行过程中,颗粒污泥颜色变红且粒径增大;胞外聚合物(EPS)分析表明多糖(PS)和蛋白质(PN)含量增加而PN/PS下降;三维荧光光谱发现腐殖酸类物质增多。研究结果为高浓度有机含氮废水高效处理提供了一种新的工艺途径。 展开更多
关键词 膨胀颗粒污泥床应器 高浓度有机含氮废水 硝酸盐异化还原 氧化 硝化 耦合脱氮
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硫化物对厌氧氨氧化耦合自养脱硫反硝化工艺脱氮除硫效能的影响
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作者 王雅歌 唐喜芳 +5 位作者 刘佳怡 付钰琳 郭琼 陈荣 金仁村 邢保山 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期4901-4909,共9页
以成熟Anammox颗粒污泥与产甲烷颗粒污泥作为接种物实现了硫自养反硝化耦合厌氧氨氧化(SADA)工艺快速启动,探究了不同硫化物负荷对SADA工艺脱氮效能的影响及其脱硫机理.结果表明:较高硫化物负荷(>1.50g S/(L·d))对耦合系统中An ... 以成熟Anammox颗粒污泥与产甲烷颗粒污泥作为接种物实现了硫自养反硝化耦合厌氧氨氧化(SADA)工艺快速启动,探究了不同硫化物负荷对SADA工艺脱氮效能的影响及其脱硫机理.结果表明:较高硫化物负荷(>1.50g S/(L·d))对耦合系统中An AOB无显著抑制作用,相应的系统脱氮效率连续运行1.5个月后趋于稳定.当将硫化物浓度降为零,耦合系统的总氮去除率(TNRE)仍能达到88.1%,相应的化学计量比R_(s)(1.23±0.13)与R_(p)(0.33±0.08)亦与Anammox理论值近似,表明解除高硫化物负荷胁迫条件后SADA系统中Anammox颗粒污泥仍能实现生物脱氮过程.当解除高硫化物负荷胁迫1.5个月后,在较低硫化物负荷条件下(0.30g S/(L·d))恢复硫化物胁迫,耦合系统出水NO_(3)^(-)降低,相应的R_(p)降至0.21,表明SADA系统仍能较好地实现同步脱氮除硫,兼具硫自养反硝化和厌氧氨氧化的双重功效.系统存在的产甲烷颗粒污泥降低硫化物对An AOB抑制,缩短了SADA工艺启动时间,且能在重新引入硫化物后快速激活脱硫反硝化过程.通过颗粒污泥形态分析和高通量测序菌群解析可知:不同硫化物胁迫条件下,SADA系统中仍能实现An AOB(如Candidatus Kuenenia,16.9%)和硫氧化菌(如Thiobacillus,31.6%)的共存富集,且能实现高硫化物负荷条件下较高的TNRE(>60%)和硫单质产率(95.2%). 展开更多
关键词 硫化物 氧化 硫自养硝化 耦合工艺 产甲烷颗粒污泥 脱氮除硫
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一体式短程反硝化-厌氧氨氧化工艺研究进展
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作者 陈浩 杨玉婷 +1 位作者 刘文如 沈耀良 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期14-23,共10页
短程反硝化具有稳定的亚硝态氮积累能力,这为厌氧氨氧化的应用带来曙光。相对于分段式短程反硝化-厌氧氨氧化(PD-A),一体式PD-A布局更紧凑、操作更方便。首先介绍了短程反硝化与厌氧氨氧化的脱氮机理;接着从悬浮污泥、生物膜、颗粒污泥... 短程反硝化具有稳定的亚硝态氮积累能力,这为厌氧氨氧化的应用带来曙光。相对于分段式短程反硝化-厌氧氨氧化(PD-A),一体式PD-A布局更紧凑、操作更方便。首先介绍了短程反硝化与厌氧氨氧化的脱氮机理;接着从悬浮污泥、生物膜、颗粒污泥、细胞固定系统下阐述一体式PD-A的启动方式和工艺形式,发现一体式PD-A中的空间结构不仅利于功能菌的保留还有利于衍生工艺的开发;随后从碳源、进水基质、pH等方面总结PD-A的影响因素,并介绍强化PD-A的方法;最后概括PD-A及其衍生工艺的应用进展、并探讨发展方向,发现一体式PD-A在城市污水脱氮处理以及资源化利用方面具有广阔的前景,符合我国“双碳”目标发展要求。 展开更多
关键词 短程硝化 氧化 一体式 工艺应用
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厌氧氨氧化耦合脱氮系统中反硝化细菌研究 被引量:16
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作者 王春香 刘常敬 +1 位作者 郑林雪 李军 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1878-1883,共6页
采用聚合酶链式反应、分子克隆等分子生物学方法,通过构建nirS克隆文库研究了厌氧氨氧化耦合异养反硝化脱氮系统中的反硝化微生物.进行同源性分析和系统发育树构建,结果表明,从nirS克隆文库中随机挑选的100个克隆子中有51个阳性克隆子,... 采用聚合酶链式反应、分子克隆等分子生物学方法,通过构建nirS克隆文库研究了厌氧氨氧化耦合异养反硝化脱氮系统中的反硝化微生物.进行同源性分析和系统发育树构建,结果表明,从nirS克隆文库中随机挑选的100个克隆子中有51个阳性克隆子,共分为12个操作单元.经比对发现这些微生物主要为变形菌门细菌和未知菌类,其中β-proteobacteria占据绝对优势且有较多种类,少部分属于γ-proteobacteria. 展开更多
关键词 氧化 硝化 聚合酶链式应(PCR) nirS克隆文库
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自驱弱电强化措施对厌氧氨氧化人工湿地脱氮性能的影响
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作者 徐湛禹 汤翀 +7 位作者 刘俊杰 张剑波 朱祺琪 潘玲阳 李定心 平腊梅 李刚 王振 《中国环境科学》 北大核心 2025年第5期2490-2502,共13页
将基于ANAMMOX的复合潜流人工湿地(HCW)改造为自驱弱电强化人工湿地(SECW),考察了SECW在试验阶段的运行性能,探究了稳定运行时装置的微生物特性,另解析并阐释了其中的氮转化途径.结果表明,电活性生物膜的预制及电极的合理布设可使SECW... 将基于ANAMMOX的复合潜流人工湿地(HCW)改造为自驱弱电强化人工湿地(SECW),考察了SECW在试验阶段的运行性能,探究了稳定运行时装置的微生物特性,另解析并阐释了其中的氮转化途径.结果表明,电活性生物膜的预制及电极的合理布设可使SECW中的电极氨氧化作用和阴极反硝化作用得到同步强化,同时亦可使填料层中厌氧氨氧化菌的丰度及活性得以提高.在此基础上,装置中可形成基于ANAMMOX的多路径耦合脱氮体系,由此可显著改善其脱氮性能.当SECW的电极布设方式为“双阴极-单阳极”形式且其水力负荷(HLR)为0.08m^(3)/(m^(2)·d)时,装置的运行性能较为理想,其COD、TP、TN和NH_(4)^(+)-N去除率分别稳定在(91.39±3.09)%、(93.64±1.15)%、(91.67±2.77)%和(94.34±2.72)%,输出电压和输出功率密度分别为(816.45±8.44)mV和651.96W/m^(3). 展开更多
关键词 人工湿地(CW) 自驱弱电强化 氧化 电极氧化 阴极硝化 脱氮
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短程反硝化厌氧氨氧化与反硝化除磷技术研究进展
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作者 操泽贤 杨长河 张文强 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期15-19,共5页
综述了短程反硝化厌氧氨氧化技术与反硝化除磷技术的作用机理及应用进展,总结了功能微生物的富集策略及其特性,并分析了两者耦合技术的研究进展,最后对未来的发展趋势和研究方向进行了展望,以期为短程反硝化厌氧氨氧化、反硝化除磷技术... 综述了短程反硝化厌氧氨氧化技术与反硝化除磷技术的作用机理及应用进展,总结了功能微生物的富集策略及其特性,并分析了两者耦合技术的研究进展,最后对未来的发展趋势和研究方向进行了展望,以期为短程反硝化厌氧氨氧化、反硝化除磷技术及两者耦合工艺的研究和改进提供参考。 展开更多
关键词 短程硝化 氧化 硝化除磷 工艺 机理
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厌氧氨氧化亚硝酸盐的供应过程及其强化策略研究进展
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作者 夏博宇 戴犇 《工业水处理》 北大核心 2025年第9期1-9,共9页
基于厌氧氨氧化(Anammox)的生物脱氮技术被认为是能源中性城市废水处理的可行技术,一般通过短程硝化(PN)耦合Anammox工艺(PNA)或者短程反硝化(PD)耦合Anammox(PDA)工艺实现。然而,亚硝酸盐(NO_(2)^(-))供应的不稳定性严重阻碍了PNA和PD... 基于厌氧氨氧化(Anammox)的生物脱氮技术被认为是能源中性城市废水处理的可行技术,一般通过短程硝化(PN)耦合Anammox工艺(PNA)或者短程反硝化(PD)耦合Anammox(PDA)工艺实现。然而,亚硝酸盐(NO_(2)^(-))供应的不稳定性严重阻碍了PNA和PDA工艺在废水处理中的大规模应用。综述了强化PN和PD以稳定供应NO_(2)^(-)的策略与机理。PN和PD工艺均是通过种间选择和代谢控制实现的,其中PN过程通过抑制亚硝酸盐氧化菌(NOB)活性并富集氨氧化菌(AOB)实现,PD过程则依赖于富集渐进式反硝化菌,并通过代谢控制抑制亚硝酸盐还原酶活性或酶合成。在系统分析PN和PD工艺关键问题基础上,提出将PNA和PDA工艺联用是一种有前景的低碳生物脱氮途径,并建议在缺氧区设置PD单元和在“碳限制缺氧区”投加Anammox生物载体以强化主流PNA脱氮效能。 展开更多
关键词 氧化 亚硝酸盐供给 短程硝化 短程硝化 强化策略
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