石化废水易降解成分对活性污泥耗氧抑制毒性评价的干扰因素

为评价某石化混合废水的毒性,采用活性污泥耗氧速率抑制试验研究不同φ(石化废水)对活性污泥中不同菌群的抑制及其影响因素. 结果表明,所用石化废水对活性污泥中的硝化细菌具有明显毒性,其EC₅₀(半抑制效应浓度,以φ计)为9%左右;同时,该废水对异养菌的耗氧具有较强的促进作用,φ(石化废水)为100%时I_H(异养菌耗氧速率抑制率,131%)最高,这种促进作用对R_T(总耗氧速率)测定有显著影响(R=0.991,P<0.05),因此,仅以R_T评价废水毒性容易造成对废水真实毒性的低估. 5种常见易降解基质(乙酸钠、葡萄糖、甲醇、生活污水、丙酸钠)中,ρ(甲醇)为15 mg/L时对异养菌促进效果显著(P<0.05),促进率达50%以上;而在高浓度条件下,乙酸钠、葡萄糖、甲醇、丙酸钠对异养菌均有显著促进作用(P<0.05),R_H(异养菌耗氧速率)最高提高了182%. 研究显示,石化废水中的乙酸盐等易降解成分是活性污泥耗氧速率抑制试验的重要干扰因素.      

2-丁烯醛生产废水对厌氧生物处理的毒性

以厌氧颗粒污泥为受试生物、乙酸钠为底物,研究了2-丁烯醛废水的厌氧处理毒性及污泥胞外聚合物(EPS)的组成变化.结果表明,2-丁烯醛废水COD￡850mg/L时,厌氧颗粒污泥的比产甲烷活性(SMA)几乎不受影响;当废水COD从2125mg/L提高到4249mg/L时,厌氧颗粒污泥的比产甲烷活性(SMA)从70.5mLCH4/(gVSS·d)降低至9.4mLCH4/(gVSS·d);COD为8499mg/L时,厌氧颗粒污泥的SMA仅为4.7mLCH4/(gVSS·d),且废水中有毒物质表现为杀菌性毒素.随着COD升高,EPS(TOC表征)、多聚糖、蛋白质含量呈现先降低后升高趋势.三维荧光光谱结果显示,不同COD条件下EPS荧光峰数量及位置相同,分别为类酪氨酸荧光峰peak A (λex/λem=275nm/305nm)、类色氨酸荧光峰Peak B (λex/λem=275nm/350nm)、辅酶F420贡献的荧光峰Peak C (λex/λem=415nm/470nm)及类富里酸荧光峰Peak D (λex/λem=335nm/450nm),其中荧光峰peak A和peak B峰强度较强.     

西北内陆城市河段水体CDOM三维荧光指纹特征研究

文章采用三维荧光光谱技术(3DEEM),研究西北内陆某城市河段南北侧断面水体有色溶解性有机质(CDOM)三维荧光指纹特征。结果表明:河段南北侧断面CDOM均存在3类明显荧光峰:峰A(λ_(Ex)/λ_(Em)=239/430)为紫外光区类腐殖质荧光峰,峰B(λ_(Ex)/λ_(Em)=284/340)为类蛋白荧光峰,峰C(λ_(Ex)/λ_(Em)=296/340)为类色氨酸荧光峰。北侧断面荧光强度高于南侧,变化起伏较大,吸收系数a355可表征河段CDOM浓度,综合认为北侧断面CDOM浓度更高。南北侧荧光指数(FI)、腐殖化指数(HIX)和生物源指数(BIX)的对比结果表明,北侧断面2、断面6、断面8和南侧断面7、断面8荧光指纹变化主要受外源或陆源输入影响,其他断面荧光指纹特征受内源影响较大。总体上,外源(陆源)输入是研究河段水体溶解性有机质主要来源,是该河段水污染防治的关键。     

石化工业园区有毒废水来源识别研究

针对石化废水对综合污水处理厂的毒性冲击问题,采用耗氧速率抑制试验评价不同石化废水对活性污泥的毒性,评价对象包括石化工业园区内不同生产装置和装置内不同生产节点的废水.试验发现废水的有机质含量与毒性效应之间没有直接的相关性,并不能单从废水的有机质含量预测其毒性.同时,研究中针对活性污泥敏感性在不同批次试验之间的差异问题,将各废水对活性污泥的毒性数据转化为标准毒性物质3,5-二氯苯酚的浓度,提高了数据之间的可比性.在此基础上,根据废水流量和对应3,5-二氯苯酚浓度,计算废水对应标准毒性物质质量排放负荷,作为评价废水毒性排放贡献的指标.对不同装置和节点石化废水的毒性贡献进行排序,有效识别了该石化工业园区内有毒废水的产生来源,为从生产源头控制废水毒性提供有效指导.     

丁苯橡胶生产废水的生物降解特性

为研究丁苯橡胶生产废水的好氧生物降解特性,对某石化企业丁苯橡胶生产装置的生产废水进行好氧处理,并采用液液萃取-气相色谱/质谱、三维荧光光谱、紫外吸收光谱等手段对水质指标进行表征. 结果表明:经好氧生物降解后,丁苯橡胶废水中ρ(COD_Cr)和ρ(DOC)分别降至155和76 mg/L,COD_Cr和DOC去除率分别为76.07%和70.08%;废水中二苄胺、苯乙烯和十二烷基二甲基叔胺等9种主要特征有机物19 d内可被完全降解. 丁苯橡胶生产废水在λ_Ex/λ_Em(激发波长/发射波长)为225 nm/340 nm、215 nm/290 nm,275 nm/340 nm处有3个荧光峰,分别由二苄胺、十二烷基二甲基叔胺、苯乙烯、甲苯和苯甲醛等胺类、苯乙烯和芳香族化合物等有机物产生,好氧生物降解能去除废水中的绝大部分荧光物质,荧光峰强度的总去除率达到93.87%;废水中二苄胺、十二烷基二甲基叔胺、4-甲基环己酮、苯甲醛,苯乙烯、甲苯等有机物使丁苯橡胶生产废水分别在波长190~230、230~250、250~400 nm处有紫外吸收,好氧生物降解对UV₂₅₄的去除率达到52%. 研究显示,丁苯橡胶废水经单独好氧生物处理不能达到GB 31572—2015《合成树脂工业污染物排放标准》的要求,需结合其他方式进行联合处理.      

缓冲液盐度对热提取活性污泥胞外聚合物的影响

采用热提取法提取污泥中微生物细胞外的胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substance,EPS),分析了不同提取时间、提取温度、缓冲液盐度对污泥中EPS提取效果的影响,并采用平行因子模型(PARAFAC模型)分析了不同缓冲液盐度下EPS的荧光组分及特性,探究了缓冲液盐度对热提取污泥EPS的影响.结果表明,缓冲液盐度对热提取EPS的组分和荧光物质的强度均产生影响,0.50%的氯化钠缓冲液盐度条件下松散型EPS(loosely bound EPS,LB-EPS)组分含量及荧光物质最佳,0.05%氯化钠缓冲液盐度条件下紧密型EPS(tightly bound EPS,TB-EPS)的提取效果最佳;当提取时间为40 min,提取温度为70℃时,总EPS含量达(93.26±2.07)mg·g~(-1)(以VSS计);三维荧光结果显示,不同缓冲液盐度条件下污泥中EPS均包含类蛋白质(C1:λ_(Ex)/λ_(Em)=290 nm,302/350 nm)、类色氨酸(C2:λ_(Ex)/λ_(Em)=278 nm,340 nm)、类胡敏酸(C3:λ_(Ex)/λ_(Em)=310 nm,410 nm)和类腐殖酸(C4:λ_(Ex)/λ_(Em)=380/420 nm,474/514 nm)4类荧光组分峰,在溶解性EPS(SMP)和LB-EPS中类色氨酸的荧光强度最高,TB-EPS中类蛋白质荧光强度最高.因此,合适的热提取缓冲液盐度,有利于污泥EPS中各组分的高效提取.     

Fe~(3+)、Al~(3+)离子及季胺表面活性剂对废水生化处理的影响

在批式活性污泥系统中,以废水处理前后的COD_(cr)值、COD_(cr)去除率,活性污泥生物相、活性污泥耗氧速率为评价指标,考察了常用的Fe~(3+)、Al~(3+)类混凝剂及1227表面活性剂对活性污泥的影响,并得出了各自的毒性作用浓度范围,可在生产应用中作为参考。     

粘着剑菌溶藻效能与溶藻过程藻胞内物质释放

粘着剑菌菌株r23(Ensifer adhaerens)是从微囊藻水体中筛选出的溶藻菌。文章研究了不同温度和投加方式下r23溶解铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的效果,以及不同投加方式下胞内外藻毒素-LR(MC-LR)的变化和胞内有机物质的释放。结果显示,r23菌液的EC_(50,72 h)是2.04×10~6CFU/m L,能够在温度低至15℃时仍有95%的溶藻效果。在没有培养基条件下,菌体细胞不具有溶藻能力,菌液上清液能够实现70%的溶藻效果。菌液5%(V/V)的投加剂量会刺激藻细胞产生更多MC-LR,总MC-LR达到256.7 mg/L,高于对照样的232.1 mg/L,而10%和20%的投加剂量会抑制MC-LR产生,总MC-LR浓度在溶藻30 d后会降至36.8 mg/L和12.24 mg/L。三维荧光测定结果显示,菌液的投入以及藻细胞的死亡会导致水溶液中类蛋白质物质(λ_(Ex)/λ_(Em)=280 nm/350 nm;λ_(Ex)/λ_(Em)=230 nm/330 nm)含量增加,而类腐殖质物质(λ_(Ex)/λ_(Em)=340 nm/430 nm)变化不大。     

镇江市新区第二污水处理厂入网企业废水毒性试验

镇江市新区第二污水厂进水主要是新区化工园区的混合化工废水,针对生化系统经常遭受异常进水或毒性物质冲击的情况,提出了以耗氧速率(OUR)及COD去除率和硝化速率评价污水可生物降解性的方法,以提高活性污泥系统的处理效率和运行管理水平。研究结果表明,六类化工企业废水的毒性大小顺序为农药类﹥电子类﹥染料类﹥造纸类﹥橡胶类﹥酒精类。     

表面活性剂废水活性污泥中的生物絮凝现象

采用曝气槽实验装置对含表面活性剂(LAS)40～300mg/L,COD1200～11000mg/L的洗毛废水进行了60d的连续活性污泥启动期模拟实验.探讨了容积耗氧速率(KO),污泥耗氧速率(ΨO)和MLSS等参数对污泥的生物絮凝速率及污泥的生物活性的影响.研究表明,生物絮凝促进胶体向污泥的聚集,使出水保持了COD250±50mg/L的稳定状态;在线DO的消耗呈直线性,生物絮凝未对COD的降解速率产生明显影响.     

活性污泥活性的简易测定方法

通常评定污泥性状的指标(包括污泥体积、指数、污泥浓度等),既花费时间,又不能及时了解污泥的内在性状。为此,中国科学院水生生物研究所在武汉葛店化工厂参加农药废水生化处理试验的过程中,根据有关测定活性污泥呼吸速率的报导,设计和制作了一个测定活性污泥耗氧速率的装置。实际运     

污水厂活性污泥耗氧速率的定量分析

以上海竹园第二污水处理厂二级处理A/O工艺的曝气池为研究对象,采用活性污泥比耗氧速率在线测定仪动态测试曝气池沿程点位的耗氧速率(oxygen uptake rate,OUR),通过定量核算OUR与耗氧量,评价生物处理单元的优化潜力并提出分段调控初步构想。分析结果发现,OUR沿程逐渐下降,在60,120 m处出现明显的拐点,不同生化反应平均碳降解OUR、氨氧化OUR、亚硝酸盐氧化OUR的比例为4.4∶2.65∶1,好氧池第1廊道与好氧池第2廊道的平均耗氧量的比例为1∶0.485,东池、西池整体处理能力平均理论可提升潜力分别为28.1%、21.98%。结果表明,该生物好氧处理单元具有较大的优化潜力,OUR可作为动态指标指示基质降解阶段,分段调控的提出可为城市污水厂的定量设计与运行优化提供借鉴与参考。     

溶解性有机物在土壤含水层处理系统中的变化

通过实验室模拟土壤含水层处理(SAT)的土壤柱系统研究了二级处理出水中溶解性有机物(DOM)的荧光特性在SAT系统中的变化.利用XAD树脂将二级处理出水中的DOM分为5个部分:疏水性有机酸(HPO-A),疏水性中性有机物(HPO-N),过渡亲水性有机酸(TPI-A),过渡亲水性中性有机物(TPI-N)和亲水性有机物(HPI).结果表明,TPI-N中的类芳香族蛋白质荧光物质在SAT系统中优先去除.经过SAT系统处理后,类芳香族蛋白质荧光物质和类溶解性微生物代谢产物荧光物质在HPO-A,HPO-N,TPI-A和HPI中的相对含量升高.各组分中带有3~5个稠合苯环的荧光物质,以及激发波长/发射波长(λex/λem)=390~410nm/456~476nm的类腐殖酸荧光物质在SAT系统中的去除率低于相应组分中以溶解性有机碳(DOC)表征的整体有机物的去除率.不同组分中的其他荧光物质在SAT系统中去除行为不同.     

A/A/O工艺对焦化废水的处理效果研究

厌氧/缺氧/好氧(A/A/O)工艺是典型行业废水-焦化废水的常用处理工艺。但该工艺过程对焦化废水生物毒性的去除规律还缺少研究。研究以大型溞为受试生物,考察了焦化废水的毒性特征随A/A/O工艺的变化规律。结果表明,厌氧池对急性毒性的去除作用最大,好氧池对氧化损伤毒性去除作用较大。A/A/O工艺有效去除了焦化废水对大型溞的急性毒性,但对氧化损伤的去除效果稍差。     

Fenton法对老龄垃圾渗滤液难降解有机毒物的削减

采用Fenton法进行削减老龄垃圾渗滤液难降解有机毒物的实验,研究了初始pH值、Fe2+投加量、H2O2投加量、反应时间等对难降解有机毒物削减效果的影响,采用呼吸耗氧速率法和发光细菌的相对发光度法评估了Fenton法对处理前、后老龄垃圾渗滤液可生化性的改善程度和生物毒性削减情况。结果表明:当初始pH值为3.0,Fe2+投加量为17.6 mmol/L,H2 O2投加量为88.2 mmol/L(n(H2 O2)/n(Fe2+)=5),反应时间为2 h时,Fenton法对难降解有机物去除率达到84.7%,以COD表征的有机物去除率达到60.3%。经Fenton法处理后水样呼吸耗氧速率较原水提高了3.35倍,可生化性显著提高;发光细菌相对发光度从原水的1.9%提高到57.2%,处理后渗滤液的生物毒性得到较大幅度削减。     

基于耗氧速率预警重金属对活性污泥的抑制性

基于耗氧速率(OUR)的预警技术,以Cu2+、Zn2+的例(ρ(MLSS)=2 000 mg/L)研究了重金属对活性污泥的抑制作用,剂量由20 mg/L提高至60 mg/L时,Cu2+和Zn2+抑制率为分别由33%、38%,提高至77%、63%,存在剂量-效应关系。考察得知:4种重金属离子在特定条件下毒性大小顺序为:Cu2+Zn2+Cd2+Cr3+。通过单因素和正交试验确定了最优运行参数:ρ(MLSS)为500 mg/L,HRT为10 min。在此条件下模拟毒性冲击的生产性试验表明:Zn2+和Cu2+(5 mg/L)冲击的平均抑制率分别为22.3%、56.6%,反馈时间20 min。因此,基于OUR的废水毒性预警技术能够及时、准确地反馈出重金属对活性污泥的影响。     

提铜选矿药剂生产废水处理中污泥驯化研究

针对提铜选矿药剂生产废水气味浓、浊度高、色度高、含有机毒物、油类物质含量高、高盐分、高COD的水质特点,采用物化-生化组合工艺进行处理。在前期预处理工艺研究基础上,采用预处理废水,对生化处理单元活性污泥进行驯化研究。结果表明:先采用常规的COD负荷提升法对活性污泥进行兼氧、好氧单独驯化,然后进行兼氧-好氧活性污泥组合驯化,经2个月左右可驯化出高活性的兼氧、好氧污泥。当进水ρ(COD)≤7 800 mg/L,经兼氧-好氧生化处理后,出水ρ(COD)低于150 mg/L。兼氧、好氧生化工艺参数分别如下:ρ(MLSS)=3 700 mg/L、HRT=3～4 d、有机容积负荷OLR<1.3 kg/(m3.d);ρ(MLSS)为8 400 mg/L、HRT2～3 d、OLR<0.3 kg/(m3.d)、ρ(DO)=5～6 mg/L。     

几种工业废水可生化性判定指标的验证与评价

测定了几种工业废水的可生化性指标BOD5/COD比值和相对耗氧速率,根据模拟生物氧化塘的动态运行试验结果,提出以耗氧速率(R％)作为可生化性的判定指标,它比BOD5/COD比值测定快速,方法简便,更接近实际,并得出两个指标与生物塘COD去除率之间相关性的线性回归方程,为选择废水生物塘处理方案、预估其对COD的去除效率提供了理论依据。      

超声对垃圾渗滤液中溶解性有机物的影响

采用三维荧光光谱(EEM)和荧光区域指数分析法研究了垃圾渗滤液的荧光光谱特性。渗滤液经不同超声频率处理后,位于λ_(Ex)/λ_(Em)=270/345 nm和240/449 nm的特征峰消失,位于λ_(Ex)/λ_(Em)=330/430 nm(峰a)和280/391 nm(峰b)的特征峰在80 k Hz时峰强增加幅度和位移变化最大,但两峰强度之比r(a,b)和EEM的P_(Ⅲ,n)与P_(Ⅴ,n)增加幅度最低;不同初始p H渗滤液经超声处理后,特征峰位移出现明显差别,除p H为11时P_(Ⅲ,n)有所下降外,其余P_(Ⅴ,n)和P_(Ⅲ,n)都呈上升趋势,pH为3时P_(Ⅴ,n)增加幅度最显著;提高渗滤液初始浓度后,发现P_(Ⅲ,n)和P_(Ⅴ,n)升幅增大,P_(i,n)的变化规律显示对超声的敏感程度是色氨酸类有机物酪氨酸类有机物微生物沥出物富里酸类有机物腐殖酸类有机物;GC/MS分析结果表明超声处理后渗滤液中芳烃和烷烃有机物相对含量减少,醇类、羧酸和酯类有机物相对含量增加。     

超声辐照-活性污泥联合处理焦化废水

选取昆明焦化制气厂的实际焦化废水为处理对象,用水质模型对超声辐照-活性污泥法处理焦化废水中有机物的降解进行了研究.实验结果表明,焦化废水初始浓度、曝气方式和声能密度对焦化废水中COD_Cr的降解效果影响显著.对初始浓度为807mg/L的实际焦化废水,选择空气作为曝气气体,向废水中曝气而不超声时,废水中COD_Cr降解率仅为4.5%;在声能强度为119.4kW/m²条件下,超声时其降解率可达65%;采用超声辐照-活性污泥法联合处理焦化废水COD_Cr,与单独采用活性污泥法相比,废水的COD_Cr降解率可由单独采用活性污泥法的45%提高至81%;经超声波预处理后的废水,加活性污泥后,其耗氧速率有明显的降低,说明经超声波预处理后的焦化废水对生物无毒性.