无土栽培植物对农村生活污水的净化特性研究

选取水烛、石菖蒲和黄菖蒲三种挺水植物作为无土栽培系统的培养物,通过动态试验进行农村生活污水处理对比研究。结果表明:相对对照系统,三种植物对农村生活污水均具有较好的适应性,生长量石菖蒲>黄菖蒲>水烛;处理系统对COD、NH+4-N和TN的去除效果依次为石菖蒲>黄菖蒲>水烛>对照;对TP的去除率依次为水烛>黄菖蒲>石菖蒲>对照。同时,通过对处理系统去除氮磷途径的分析,发现植物吸收作用是主要去除方式,沉淀吸附也起着重要的作用。综合三种植物的净化能力,认为石菖蒲更适合无土栽培处理系统。     

湿地植物在城镇污水处理系统中的作用特性研究

将不同类型湿地植物如凤眼莲、荇菜、稗草、黑藻、皇竹草、美人蕉等,引入城镇污水处理系统,考察其对污染物的去除效果和在湿地组合系统中的作用特性。盆栽实验发现,虽然植物对污水N、P营养元素的直接去除率分别只有14.0%～59.4%和8.6%～55.2%,但植物通过过滤、截留及加强有机物降解转化的作用,对水体中污染物的去除具有协同效应,使水体N、P的总去除率分别达65.4%～83.8%和43.5%～69.5%。将植物引入组合处理系统,中试实验结果表明,水体TN、TP和COD月平均去除率分别高达80.4%、74.3%和81.3%。与常规生化处理系统相比,处理效果大为增强,生化反应的能耗相对减少,出水水质较稳定,使湿地组合系统成为一种去N除P,防止水体富营养化的有效处理方法。     

不同浓度NH4＋对黄菖蒲抗氧化酶系统的影响

通过追踪测定黄菖蒲叶绿素a、丙二醛（MDA）含量及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性,研究了不同浓度NH4＋对黄菖蒲抗氧化酶系统的影响。结果表明,NH4＋质量浓度为0.5和1 mg/L时,黄菖蒲各理化指标变化平缓,0.5～1 mg/L是黄菖蒲生长的适宜的NH4＋质量浓度;而在ρ（NH4＋）≥3 mg/L时,NH4＋对黄菖蒲产生了明显的胁迫作用,表现为在培养过程中,黄菖蒲叶绿素a含量逐渐降低,SOD及POD活性呈现先增加后逐渐降低的趋势,MDA含量逐渐增加,表明高浓度NH4＋在经过一段时间的胁迫后,能够显著抑制黄菖蒲SOD及POD的活性,引起细胞的氧化损伤,并能促进叶绿素的分解,从而影响黄菖蒲的生长。     

垂直流-潜流式人工湿地技术在北京流域污染治理中的应用研究

研究垂直流-潜流式人工湿地系统在治理北京龙道河流域污染中的效能.结果表明,该系统能确保冬季低温条件下运行,对化学耗氧量(COD)、5日生化需氧量(BOD5)、总磷(TP)、氨氮(NH3-N)和悬浮固体(SS)具有稳定的去除效果,平均去除率分别达到了81%、85%、96%、77%和85%,出水中溶解氧(Do)平均质量浓度达到2mg/L.     

不同基质对黄菖蒲光合特性及净化能力的影响

选择5种基质,采用盆钵实验研究了不同基质对黄菖蒲光合速率、 蒸腾速率和SPAD值的影响及其与污水净化能力之间的相互关系.结果表明,不同基质影响了黄菖蒲的净光合速率与蒸腾速率,其中土壤上黄菖蒲的净光合速率与蒸腾速率最高,分别为11.67 μmol·(m²·s)^-1和9.18 mmol·(m²·s)^-1,而沙子上黄菖蒲的净光合速率与蒸腾速率最低,分别为8.38 μmol·(m²·s)^-1和4.55 mmol·(m²·s)^-1,且黄菖蒲的净光合速率、 蒸腾速率与高锰酸盐指数、NH⁺₄-N和NO^-₃-N的去除率呈显著正相关（p﹤0.05）.不同基质上黄菖蒲的SPAD值存在差异,以土壤上黄菖蒲的SPAD值最高（58.92）,有机质+沙+土其次,而沙子上黄菖蒲的SPAD值最低（51.14）;黄菖蒲的SPAD值与净光合速率和蒸腾速率呈显著正相关（p﹤0.05）,且与NH⁺₄-N的去除率也呈显著正相关（p﹤0.05）.不同基质上黄菖蒲的SPAD值存在差异,可以用SPAD仪快速监控人工湿地氮的去除.     

印制电路板生产中油墨废水处理技术研究

油墨废水占印制电路板生产废水总排水量的5％左右,是一种高浓度的有机废水,CODCr质量浓度达15000mg／L。一种可行的、有效的去除油墨废水中的有机成份的方法对印制电路板生产废水总体的CODCr达标至关重要、在此探讨了光助Fenton（UV—Fenton）法中m（FeSO4·7H2O）：m（H2O2）配比、pH值、反应温度和紫外光光照时间等因素对油墨废水处理CODCr效果的影响,并进行了光助Fenton法和酸化凝聚法处理油墨废水CODCr的实验比较。     

物化-生化组合工艺处理皂素废水

皂素废水CODCr高、pH低、色度高以及可生化性差,很难被常规生物处理系统降解。本文介绍了采用物化+生化工艺处理皂素废水的工程实例。在废水中的CODCr、BOD5、色度、SS分别为2 32 5 0mg L、36 0 0mg L、2 16倍、2 6 0mg L的条件下,经过处理后,出水CODCr、BOD5、色度、SS分别为92mg L、2 0mg L、2 0倍、2 7mg L ,均可达到《污水综合排放标准》中的一级标准,废水中CODCr、BOD5、色度、SS的平均去除率分别为99. 6 %、99. 4 %、90 . 7%、90 . 4 %。     

面向工业园区废水臭氧氧化深度处理性能评价的模型污染物选择与评估

臭氧氧化近年来逐渐成为废水深度处理主要工艺之一.在臭氧氧化深度水处理技术创新的过程中,研发人员需要对大量臭氧氧化新技术、新装置和新材料等进行废水深度处理性能评价,然而常为选择何种模型污染物能够预估其深度处理实际废水时化学需氧量(COD)/总有机碳(TOC)削减方面的性能而困扰.现有研究选用的众多模型污染物能够在何种程度上代表实际废水深度处理时COD/TOC削减方面的特性尚不明确.面向废水深度处理的模型污染物选择与评估对臭氧氧化深度水处理技术标准体系的构建具有意义.对19种模型污染物溶液(无缓冲水溶液和碳酸氢盐缓冲溶液)和4种工业园区废水的二级出水进行臭氧氧化处理,对其有机物总量削减的相似性通过聚类分析等方法进行评估.结果表明,模型污染物溶液经过臭氧氧化处理的有机物总量削减率的差异性大于4种实际废水间的差异,从而为筛选模型污染物用于臭氧氧化深度水处理技术性能评价提供了可能.采用酮基布洛芬、 2,4-二氯苯氧乙酸和磺胺二甲基嘧啶的无缓冲水溶液,以及非那西汀、磺胺二甲基嘧啶和三氯蔗糖的碳酸氢盐缓冲溶液预测3种工业园区二沉池出水臭氧处理60 min COD削减率的误差不超过9%以及5%.模型污...     

我国城镇污水处理厂环境绩效评价研究

城镇污水处理厂的运行效果直接影响工业和生活污染源的污染物排放削减控制水平,根据《城镇污水处理厂运营质量评价标准》,从污水处理厂运行、污染物削减、能源消耗和资源利用情况4个方面探讨了全国城镇污水处理厂环境绩效评价方法,并结合第二次全国污染源普查结果,对全国城镇污水处理厂环境绩效进行了评价.结果表明:2017年全国8 550家城镇污水处理厂环境绩效平均得分为60.6分,有45.4%的城镇污水处理厂等级评价为较差,有50.9%在一般和较好等级范围内,仅有3.6%的城镇污水处理厂为良好和优秀等级.采用活性污泥法处理工艺、设计处理规模大以及位于华北、东北地区的城镇污水处理厂的环境绩效总体表现较好.59.3%、60.8%的城镇污水处理厂分别在污水处理厂运行和污染物削减情况的得分高于全国平均值,52.4%、81.6%的城镇污水处理厂在污水处理能耗和资源再生利用情况的得分均低于全国平均值.研究显示,相较于污水处理厂运行情况、污染物削减情况,全国城镇污水处理厂的环境绩效水平受能源消耗和资源利用情况的影响较大,建议从提高化学需氧量的进水浓度、实施工艺升级改造、加强再生水利用等方面入手,以提升城镇污水处理厂的环境绩效.      

低温域湿地植物根际硝化强度及氨氧化微生物研究

以低温域(0~15 ℃)下黄菖蒲(Iris pseudacorus)、菖蒲(Acorus calamus)和香蒲(Typha orientalis)3种湿地植物为研究对象,分别取其根际土壤测定硝化强度,并采用FISH(荧光原位杂交)技术,考察植物根际AOB(氨氧化细菌)、AOA(氨氧化古菌)的数量变化规律. 结果表明:低温条件下,香蒲根际土壤的硝化强度最高,平均值为1.40 mg/(kg·h),黄菖蒲和菖蒲的平均值均为0.96 mg/(kg·h). 湿地植物根际土壤中的细菌数量(数量级为1010)远高于古菌(数量级为108),其中AOB为优势菌种,3种湿地植物的AOA数量分别约占总古菌数量的46.0%、47.9%和49.7%. 3种湿地植物根际AOB的数量(以湿土计,下同)排序为香蒲(2.57×109 g-1)>黄菖蒲(1.23×109 g-1)≈菖蒲(1.14×109 g-1),AOA的数量(以湿土计)排序为黄菖蒲(2.78×108 g-1)>香蒲(2.57×108 g-1)>菖蒲(1.15×108 g-1). 微生物分布特性和硝化作用效果均表明,不同植物根际氨氧化过程的主要作用微生物具有一定差异,AOA和AOB对于湿地土壤氮转化均具有不可忽视的作用,并与植物本体、土壤硝化过程微环境之间有一定的耦合关系.      

Improving biodegradation potential of domestic wastewater by manipulating the size distribution of organic matter

Carbon source is a critical constraint on nutrient removal in domestic wastewater treatment. However, the functions of particulate organic matter (POM) and some organics with high molecular weight (HMW) are overlooked in the conventional process, as they cannot be directly assimilated into cells during microbial metabolism. This further aggravates the problem of carbon source shortage and thus affects the effluent quality. Therefore, to better characterize organic matter (OM) based MW distribution, microfiltration/ultrafiltration/nanofiltration (MF/UF/NF) membranes were used in parallel to fractionate OM, which obtained seven fractions. Hydrolysis acidification (HA) was adopted to manipulate the MW distribution of dissolved organic matter (DOM) and further explore the correlation between molecular size and biodegradability. Results showed that HA pretreatment of wastewater not only promoted transformation from POM to DOM, but also boosted biodegradability. After 8 hr of HA, the concentration of dissolved organic carbon (DOC) increased by 65%, from the initial value of 20.25 to 33.48 mg/L, and the biodegradability index (BOD5 (biochemical oxygen demand)/SCOD (soluble chemical oxygen demand)) increased from 0.52 to 0.74. Using MW distribution analysis and composition optimization, a new understanding on the characteristics of organics in wastewater was obtained, which is of importance to solving low C/N wastewater treatment in engineering practice.     

Biodegradation by bioaugmentation of dairy wastewater by fungal consortium on a bioreactor lab-scale and on a pilot-scale

A fungal consortium including Aspergillus niger, Mucor hiemalis and Galactomyces geotrichum was tested for the treatment of dairy wastewater. The bio-augmentation method was tested at lab-scale (4 L), at pilot scale (110 L) and at an industrial scale in Wastewater Treatment Plants (WWTP). The positive impact of fungal addition was confirmed when fungi was beforehand accelerated by pre-culture on whey (5 g/L lactose) or on the dairy effluent. Indeed, chemical oxygen demand (COD) removal yields increased from 55% to 75% for model medium, diluted milk. While after inoculation of an industrial biological tank from a dairy factory with the fungal consortium accelerated by pre-cultivation in a 1000 L pilot plant, the outlet COD values decreased from values above the standard one (100 mg/L) to values in the range of 50-70 mg/L. In addition, there was a clear impact of fungal addition on the ’hard’ or non-biodegradable COD owing to the significant reduction of the increase of the COD on BOD 5 ratio between the inlet and the outlet of the biological tank of WWTP. It was in the range of 451%-1111% before adding fungal consortium, and in the range of 257%-153% after bio-augmentation with fungi. An inoculated bioreactor with fungal consortium was developed at lab-scale and demonstrated successfully at pilot scale in WWTP.     

工业废水污染治理途径与技术研究发展需求

根据工业废水的特点,构建科学合理的废水处理模式,不断完善和发展废水处理技术及水质安全评价与管理技术是水环境污染防治领域的重要课题. 在分析工业废水特点和阐述废水污染治理基本策略与途径的基础上,重点介绍了工业废水处理特性评价、工艺优选方法、水质安全管理等方面的研究进展,并探讨了废水污染治理思路和技术的发展方向. 指出工业废水污染治理应实现以下5个方面的转变和发展,即处理模式从不同种类废水混合收集集中处理向分类收集分别处理优先转变;研究开发从重视废水处理单一技术研发向同时重视废水处理技术集成与处理工艺优化方法研究转变;水质有机污染评价从重视综合浓度指标向同时关注和重视“有机物特征指标”转变;废水排放控制指标从重视常规指标向同时关注和重视水质安全和综合生物毒性指标转变;工艺设计理念从“处理工艺”向“生产工艺”转变.      

浸没式平板膜生物反应器处理工业区污水试验研究

膜生物反应器(MBR)是膜技术和污水生物处理技术相结合的污水处理新工艺,近年来在城市污水和工业废水的处理中得到越来越多的关注。本试验采用浸没式平板膜生物反应器处理某城市工业区污水,并对该平板膜在运行过程中的膜污染情况进行试验研究,同时介绍其污水处理效果。试验表明,该MBR在次临界操作运行的情况下,以通量13L(m2·h)运行33d后,膜污染非常严重,将平板膜取出清洗后改以8L(m2·h)恒流运行,在此后60多d运行时间内,MBR系统保持稳定。同时,系统对该工业区污水CODCr、BOD5、NH3N和浊度的平均去除率分别稳定在80%、95%、90%和98%以上,但对总氮的去除效果一般,去除率只有50%～60%。     

基于仿真的新建污水处理厂工艺参数调试

基于ASM2D模型建立了上海某新建污水厂倒置AAO流程的数学模型,并采用该厂进、出水设计数据对模型进行校正,其中,ASM2D各组分浓度分布参考文献值.同时,通过仿真计算研究了不同温度下进水流量、污泥回流比、混合液回流比及进水流量分配比对出水总化学需氧量（TCOD）、氨氮（SNH3）、总氮（TN）、总磷（TP）及总悬浮颗粒物（TSS）的影响.结果表明,研究获得的定性和定量两方面结果可供该厂在工艺参数调试中作参考.计算机仿真技术在新建污水厂工艺参数调试中的应用可以减少调试时间,降低调试费用,取得良好的经济效益与环境效益.     

景观型人工湿地污水处理系统构建及植物脱氮效应研究

将15种景观植物,其中包括4种陆生木本植物引入人工湿地,用于构建景观型人工湿地污水处理系统.该实验系统由12个独立处理单元组成,其中包括由4个平行处理单元构成的一级处理系统及由8个处理单元构成的二级跌流系统.对植物在各处理单元中的氮积累特征及植物氮吸收对系统脱氮贡献率进行研究,结果表明,在进水TN浓度为37.5~55.6 mg/L时,植物吸收脱氮贡献率仅为1%~3%,其不能准确反映植物在系统中的重要作用.因此,本研究采用植物脱氮效应(有植物与无植物系统脱氮的差异)来衡量植物在处理系统中的综合作用,其包括植物吸收贡献及植物与根际微生物、填料基质的协同效应之和,分析表明,植物协同效应占系统脱氮效应的80%以上.     

Advanced treatment of wet-spun acrylic fiber manufacturing wastewater using three-dimensional electrochemical oxidation

A three-dimensional electrochemical oxidation(3D-EC) reactor with introduction of activated carbon(AC) as particle micro-electrodes was applied for the advanced treatment of secondary wastewater effluent of a wet-spun acrylic fiber manufacturing plant. Under the optimized conditions(current density of 500 A/m~2, circulation rate of 5 mL/min, AC dosage of 50 g, and chloride concentration of 1.0 g/L), the average removal efficiencies of chemical oxygen demand(COD_(cr)), NH3–N, total organic carbon(TOC), and ultraviolet absorption at 254 nm(UV_(254)) of the 3D-EC reactor were 64.5%, 60.8%, 46.4%, and 64.8%, respectively; while the corresponding effluent concentrations of COD_(cr), NH_3–N, TOC, and UV_(254) were 76.6, 20.1, and42.5 mg/L, and 0.08 Abs/cm, respectively. The effluent concentration of COD_(cr) was less than 100 mg/L, which showed that the treated wastewater satisfied the demand of the integrated wastewater discharge standard(GB 8978-1996). The 3D-EC process remarkably improved the treatment efficiencies with synergistic effects for COD_(cr), NH_3–N, TOC, and UV_(254) during the stable stage of 44.5%, 38.8%, 27.2%, and 10.9%, respectively, as compared with the sum of the efficiencies of a two-dimensional electrochemical oxidation(2D-EC) reactor and an AC adsorption process, which was ascribed to the numerous micro-electrodes of AC in the 3D-EC reactor. Gas chromatography mass spectrometry(GC–MS) analysis revealed that electrochemical treatment did not generate more toxic organics, and it was proved that the increase in acute biotoxicity was caused primarily by the production of free chlorine.     

不同微生物处理工艺对全氟化合物的去除效果

以辽宁省4个采用不同微生物处理工艺的污水处理厂为研究对象,采用WAX固相萃取分离富集和高效液相-质谱联用(HPLC/MS/MS)方法测定了4个污水处理厂中13种PFCs(全氟化合物)〔9种PFCAs(全氟羧酸类化合物,C₄~C₁₂)和4种PFSAs(全氟磺酸类化合物,C₄、C₆、C₈、C₁₀)〕的质量浓度. 研究发现,9种PFCAs(C₄~C₁₂)(记为∑PFCAs)和2种PFSAs(C₄、C₈)(记为∑PFSAs)均有不同程度的检出,水体中各PFCs浓度水平与碳链长度呈显著负相关. 进水中ρ(∑PFCAs)和ρ(∑PFSAs)分别为81.5~135.9和3.7~4.6 ng/L,出水中ρ(∑PFCAs)和ρ(∑PFSAs)分别为47.4~63.3和2.8~3.7 ng/L. 进、出水受PFCAs尤其是短链PFCAs污染较为严重. 4个污水处理厂对PFCs的去除呈现相似的去除效果及规律,即PFCs的去除主要靠活性污泥的吸附作用,而与污水处理厂所采用的微生物处理工艺相关性不大.      

超高浓度抗生素废水预处理试验

采取絮凝→芽孢杆菌生物降解(缺氧水解)→再絮凝→Fenton试剂氧化的流程对COD_(Cr)50000mg/L以上超高浓度抗生素废水进行了预处理实验研究。其中各阶段的COD_(Cr)去除率为30.31%、27.01%、32.88%、33.82%。通过预处理可使废水COD_(Cr)从50000mg/L以上下降到10000mg/L左右,有利于下一步的常规生化处理。本试验为超高浓度抗生素废水的预处理提供了实验数据。     

Treatment of tannery wastewater by electrocoagulation

Treatment of tannery wastewater by electrocoagulation with low cell current(≤1A)and soluble electrodes(mild steel electrodes and aluminum electrodes)was studied.Compared with aluminum electrodes,mild steel electrodes were more effective for the removal of sulfide,with a removal efficiency of over 90%.But during the treatment process,black color precipitate typical to iron(Ⅱ)sulfides was produced.While aluminum electrodes were effective to eliminate the colority of the effluent,the removal efficiency of sulfide was lower than 12%.The mechanisms of the removal of chemical oxygen demand,ammonia,total organic carbon,sulfide and colority with the two soluble electrodes(mild steel and aluminum electrodes)were discussed in detail.In order to exert the predominance of diffenent types of electrodes,the tannery wastewater was treated using mild steel electrodes first followed by the filter and finally by the aluminum electrodes,the elimination rates of chemical oxygen demand,ammonia,total organic carbon,sulfide and colority were 68.0%,43.1%,55.1%,96.7% and 84.3%,respectively,with the initial concentrations 2413.1 mg/L,223.4 mg/L,1000.4 mg/L,112.3 mg/L and 256 dilution times,respectively.The absorbance spectra and energy consumption during electrocoagulation process were also discussed.