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通过生物过滤器处理废水：硝化和...
硝化和反硝化生物过程用于去除废水处理中的氮，可提高出水水质，从而减少接收介质中的硝化和随后的氧气消耗；进一步将输送到沿海地区的氮降低到防止沿海水体富营养化的水平[1]。硝化是一个自养需氧过程，通过两个连续的反应将铵转化为硝酸盐：NH 4 + NO 2 – NO 3 –。在铵氧化的第一步中，铵被铵氧化细菌转化为亚硝酸盐，在第二步中，亚硝酸盐被亚硝酸盐氧化细菌转化为硝酸盐。众所周知，硝化生物的比例随着废水 C/N 比的增加而减少。反硝化是一种异养缺氧过程，通过反硝化生物体将硝酸盐转化为气态氮，反应顺序如下：NO 3 – NO 2 – NO N 2 O N 2 [2]。在废水处理中，硝化和反硝化通常分两个步骤进行，因为这两个过程的环境条件不同。废水的生物处理需要培养专门的细菌种群，这些细菌种群可通过固定化等工程技术来强化和加速。事实上，生物过滤器相对于活性污泥的主要优势在于其致密性和在废水生物处理中的效率 [3]。通常，生物膜被描述为基质包裹的微生物，它们粘附在表面和/或彼此上，产生一个动态环境，其中组成微生物细胞似乎达到体内平衡，并被最佳地组织起来以利用所有可用的营养物质。尽管有相当多的综合评论涵盖了生物膜特征和生物膜形成 [3]，但它们通常不太强调生物物理原理在生物膜中的作用 [4]。在本研究中，我们根据最近的技术和理论进展重新审视膜催化生物物理模型，以及如何利用它们来强调膜介导硝化和反硝化的细节。我们研究了氮浓度在膜催化中可能造成的影响，并将注意力集中在用于确定分配常数的技术上。
生物过滤器中的细菌群落动态和污染物去除机制：文献综述
摘要背景：由于缺乏对生物过滤反应器中污染物去除过程和细菌群落动态的了解，因此值得研究。本综述探讨了生物过滤过程、常用的生物过滤器类型、细菌群落动态和生物过滤器中的污染物去除机制。方法：本综述使用了 Scopus、EBSCO 和 ProQuest 上发表的先前研究的数据，这些研究分为生物过滤过程、生物过滤器类型、细菌群落动态和污染物去除机制等参数。对数据进行了叙述、表格分析和综述。结果：在生物过滤反应器中，微生物覆盖介质，使污染物流过缝隙并接触生物膜层。随着生物膜变厚，粘附性减弱，从而产生新的菌落。沉床生物过滤器、滴滤器和填料塔曝气和气化系统可有效去除水生环境中的营养物质。生物过滤器细菌群落按过滤层深度分类，上层为快速生长、不太专业的群落，底层为更专业的群落。污染物的生物降解取决于多种因素，如营养物质的有效性、氧浓度、pH 值、污染物的生物利用度以及生物质的物理和化学特性。结论：生物滤池反应器利用微生物覆盖介质，使污染物流过缝隙并接触降解有机化合物的生物膜层。淹没床生物过滤器、滴滤池和填料柱曝气系统可以有效去除污染物。生物滤池细菌群落按滤层深度分类，上层为快速生长、专业化程度较低的群落，底层为专业化程度较高的群落。关键词：废水、细菌、生物膜、环境污染物、营养物质引用：Muliyadi M、Purwanto P、Sumiyati S、Hadiyanto H、Sudarno S、Budiyono B 等。生物过滤器中的细菌群落动态和污染物去除机制：文献综述。环境健康工程与管理杂志 2024； 11(4): 477-492 doi: 10.34172/EHEM.2024.47 。
饮用水生物过滤器中的微生物分层和DOM去除：对性能增强的影响
生物过滤是一种低成本的低能技术，它采用了多孔培养基的生物活化床来减少源水中溶解有机物（DOM）池的可生物降解部分，从而导致饮用水的产生。在生物滤池内不同床深度的微生物群落在降解和去除溶解有机碳（DOC）中起着至关重要的作用，最终影响了其性能。然而，居住在不同生物滤池深度的微生物群落组成与它们对各种DOC馏分的使用之间的关系仍然很少。为了解决这一知识差距，我们进行了一项实验研究，其中从上部（即前10厘米）和下部（即底部10厘米）的小型群落进行了30厘米长的实验室尺度生物滤器的部分。然后使用与生物滤器进水量相同的源水单独孵育10天。我们的研究表明，与顶级微生物社区相比，底部微生物群落的多样性较低，但其成员之间具有更高程度的互连网络。此外，我们在微生物群落的组成和网络结构之间建立了直接相关性，以及它们在DOM池中使用各种DOM化合物的能力。有趣的是，尽管在孵化开始时，与顶级社区相比，底部微生物社区仅占总细胞丰度的20％，但它使用了，因此从DOM池中删除了比顶级社区多的总DOC约60％。虽然两个群落都迅速利用了不稳定的碳分数，例如低分子 - 重量中性，但使用更多难治性的碳馏分，例如高分子重量腐殖质的腐殖质，平均分子量比CA的平均分子量更高。1451 g/mol，是底部微生物群落独有的。通过采用捕获微生物多样性的技术（即流式细胞术和16S rRNA扩增子测序），并考虑DOM的复杂性（即LC - OCD），我们的研究提供了微生物社区结构如何影响微生物介导的工程生产的重要过程。最后，我们的发现可以通过工程干预措施来改善生物滤器性能，从而塑造生物滤器微生物群落的组成，并增强其对DOM的利用率和去除，最尤其是更经典的谦卑和耐用性DOM -DOM AFTER。
反刍生物过滤器的大肠杆菌中的合成甲烷植物
反刍动物的排放量负责导致全球变暖的人为温室气体的很大一部分。牛的甲烷排放量是弥漫性的，难以治疗，但是，已经提出了几种溶液，可以降低从牛发出的低（v/v）甲烷流，最高约30％。Wageningen大学和研究国际基因工程机竞赛提出的新型Cattlelyst生物滤器旨在通过引擎盖系统和两个在三层安全机制下收集和转化从牛发出的甲烷和氨和氨。目标是将大肠杆菌施加到合适的合成甲烷肉芽菌中。在本文中，试图在合适的甲肉营养菌株SM1或C1SAUX中表达合成甲烷营养。所得的产物是一个PSEVA2610-SMMO质粒，其中包含SMMO的亚基，并在MMOX基因中复制。无法实现其他伴侣的质粒，并且未显示SM1和C1SAUX菌株的甲基营养生长。最后，该假设既没有得到证实或拒绝。生物过滤器的合成甲烷植物正在成为一种越来越相关的技术来解决低浓度的甲烷，因为本文中探讨了多种技术进步。预计生物滤器设计的改进，例如在引擎盖中浓缩甲烷，多孔填料材料以及具有工程性的特定培养物，可以使生物过滤器成为实现全球甲烷承诺的有用工具。