膨润土强化畜禽粪便厌氧消化生产甲烷的探究

为探究膨润土(Be)对畜禽粪便厌氧消化性能的影响,(30±1)℃下进行Be强化畜禽粪便厌氧消化生产甲烷实验,并分析微生物结构。结果表明:(1)适量的Be能提高畜禽粪便产甲烷效率;提高溶解性有机碳(DOC),为后续酸化、产甲烷提供充足的基质;促进挥发性脂肪酸含量升高,为产甲烷古菌提供底料。当Be为3.0%(质量分数)时,甲烷日产量最高至268.5mL/d,第40天单位质量挥发性悬浮固体(VSS)的甲烷累积产量为(289.3±9.2)mL/g,DOC最大值为(5 985±142)mg/L,溶解性蛋白质为(3 015±118)mg/L,多糖最大值为(1 061±56)mg/L,乙酸在前10天急剧升高至(385±10)mg/L,戊酸最大值为(124±9)mg/L,VSS减量率为31.2%±1.3%。(2)Be的存在有利于提高厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度,当Be为3.0%时,厚壁菌门相对丰度为61.2%。     

不同生物覆盖层厚度对甲烷氧化的影响研究

利用和强化垃圾填埋场生物覆盖层的甲烷氧化能力是控制垃圾填埋场温室气体排放的一种经济和有效的手段。以陶粒和堆肥复合基质生物覆盖层为研究对象,采用实验室模拟柱试验方法对不同厚度(30～80 cm)生物覆盖层的甲烷氧化行为进行为期4个月的研究。试验结果表明,不同厚度生物覆盖层的甲烷氧化速率以30 cm厚度最佳;生物覆盖层氧气的空间分布与柱中甲烷氧化活动有显著的交互影响;以碳同位素(δ13C)测得80 cm生物覆盖层中甲烷的氧化率为41.73%。     

多孔硅酸钙滤料吸附床除磷试验研究

以多孔硅酸钙滤料为吸附载体处理含磷的二沉池出水.通过静态吸附试验和动态吸附试验,研究了滤料粒径及投加量、初始pH、反应时间、温度以及滤料填充高度对除磷效果的影响.在静态吸附试验中,取初始磷质量浓度为4.98 mg/L的含磷废水100 mL,当多孔硅酸钙滤料粒径为4～14目,投加量为1.0g,吸附时间为2.5h,温度为25℃,溶液初始pH为7.0～9.0时,磷的去除率可达95％以上,出水磷满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级A标准(≤0.5 mg/L).动态吸附试验表明,在长期运行条件下,多孔硅酸钙滤料吸附床能持续有效地去除污水中的磷,综合考虑吸附率和运行费用,选择水力停留时间为30 min,滤料填充高度为60 cm为宜.     

新型正渗透汲取液的试制及其处理浓盐水的应用

选取柠檬酸盐改良磁性纳米颗粒汲取液作为正渗透汲取液,研究其在浓盐水处理中的应用效果,采用热合成方法控制温度为30、60和90℃时制成了柠檬酸盐改良磁性纳米颗粒(MNP0、MNP1和MNP2)。对3种磁性纳米颗粒进行表征的结果显示,随反应温度的升高,分散性提高,同时温度升高,更有利于柠檬酸盐包覆到磁性纳米颗粒的表面。不同温度条件下合成的3种柠檬酸盐磁性纳米颗粒处理浓盐水测定水通量和反向盐通量研究表明,MNP2的水通量较MNP0和MNP1高,为23 L·(m~2·h)-1,且水通量下降较稳定,反向盐通量较小。不同粒径的MNP2处理浓盐水研究结果表明,水通量随粒径的减小呈现增加趋势,粒径为3.5 nm时的渗透压和水通量最高且减压渗透(pressure relief osmosis,PRO)模式下水通量较正渗透(forward osmosis,FO)模式高。     

湿地甲烷排放研究进展

本文综述了湿地甲烷排放的研究进展,包括湿地甲烷排放的研究方法、时空变化、排放机制、影响因素以及主要湿地类型排放通量,并指出了今后研究方向及应注意的问题。     

厨余垃圾好氧堆肥与污泥厌氧消化一体化处理

利用自行研制的城镇生活垃圾与污水厂污泥一体化处理反应器对厨余垃圾好氧堆肥和污水处理厂污泥厌氧消化进行了实验研究,结果表明,在环境温度8~17.2℃的条件下,垃圾仓温度范围为17.2~50℃,堆肥垃圾含水率由(91.0±1.8)%降为(85.1±5.2)%,p H维持在5.92~7.40之间,VS/TS由0.78±0.06降为0.60±0.12,垃圾蛋白酶活性在第15天后维持在153.5~347.5 U/g DW。污泥仓温度主要范围为25~35℃,排泥含水率由(99.2±0.3)%降为(96.0±1.5)%,p H维持在6.77~6.97之间,VS/TS由0.66±0.07下降为0.44±0.11。污泥仓日均产气量为(44.7±8.6)L,其中甲烷平均体积分数为(61.32±4.68)%,污泥蛋白酶活性在第4天后稳定在0.98~1.78 U/m L之间。一体化反应器实现了厨余垃圾与污水厂污泥在同一反应器中集中处理,并利用垃圾堆肥时产生的热量为污泥浓缩消化提供温度条件。     

不同有机物添加接种物产甲烷差异分析

为了解厌氧发酵原料物质大分子有机化合物特性与累积甲烷产生量的关系,本实验采用中温((45±1)℃)厌氧发酵对甲基纤维素、蛋白胨、可溶性淀粉、木质素的产甲烷差异进行了研究。结果表明:4种有机物中蛋白胨累积产甲烷量最多,为120.9 mL CH_4·(g TS)-1,其次为甲基纤维素,木质素再次之,可溶性淀粉累积产甲烷量最少,为61.0 mL CH_4·(g TS)-1。厌氧消化结束后,4种有机物的总固含(TS)均有不同程度的降低,且下降幅度与累积产甲烷量呈正相关;甲基纤维素、可溶性淀粉、木质素处理沼液挥发性脂肪酸(VFA)上升,NH_4~+-N下降,导致其pH值下降,特别是淀粉处理的极度酸化导致其产气时间最短,累积产甲烷量最少;而蛋白胨处理沼液挥发性脂肪酸(VFA)、NH_4~+-N和pH值均升高,但其累积产甲烷量最多。可见淀粉处理消化过程极度酸化对厌氧消化产甲烷的抑制作用远强于蛋白胨处理碱化的抑制作用。     

净水污泥为载体的生物膜法在印染废水处理中的应用

以净水污泥制备的柱状颗粒为载体,采用上流式曝气生物滤柱(BAF)对污水厂经厌氧处理后的印染废水进行好氧处理。通过对净水污泥柱状颗粒的破碎实验、热重分析、BET、EDX、XRD、SEM和ICP-AES等表征分析表明,制备净水污泥柱状颗粒载体的最佳焙烧温度为600℃。在BAF对污染物的去除过程中,并且结构稳定。研究了COD、NH3-N、色度和SS等生化特性随BAF高度的沿程变化情况以及水力负荷、气水比对BAF处理效能的影响。结果表明,在气水比为4∶1、水力负荷为0.03~0.06 m3·(m2·h)-1的最优条件下,BAF对COD、NH3-N、色度及SS的去除分别集中在填料层60 cm以下、60 cm以下、45 cm以上及15 cm以上。     

减压膜蒸馏法处理石煤提钒废水

利用减压膜蒸馏设备处理石煤提钒废水，分别比较了废水经预处理前后，料液温度、流量、渗透侧真空度等操作条件对膜通量和截留率的影响。测定了不同浓缩倍数情况下膜通量的变化。实验表明，进料温度升高会使膜通量增加，温度为65℃时，热效率最高为70．1％。提高料液流量或真空度都会使膜通量增加。废水经VMD处理产出的淡水电导率均在10μS／cm以下，脱盐率可达99．98％以上。在温度为70％、流量为60L／h、真空度为0．095MPa时，石煤提钒废水经预处理后的废水膜通量为11．359kg／（m^2·h），浓缩10倍时，膜通量仍有3．185kg／（m^2·h）。     

COD/N对潜流人工湿地脱氮效能及N_2O排放的影响

人工湿地因其低能耗、易管理的优点被广泛应用于水处理和生态修复,尤其在发展中国家有其适用性。为探讨COD/N对潜流人工湿地脱氮效能及氧化亚氮(N2O)的排放影响,分别构建5组微型人工湿地CW1~CK,进水化学需氧量/总氮(COD/N)分别为20∶1、10∶1、7∶1、4∶1和0∶1。结果表明,湿地出水DO浓度均低于0.5 mg·L~(-1),不同的COD/N下无显著差异,但pH表现为随COD/N的升高而降低。进水COD/N为10、7和4的湿地中COD去除率在80%以上,而进水COD/N=20的湿地中COD去除率不足70%。5组COD/N湿地中氨氮(NH+4-N)的平均去除率依次为(61±16.6)%、(23±14.1)%、(30±12.5)%、(28±14.5)%和(74±7.0)%,在碳源充足或无碳源的条件下有利于NH+4-N的去除。除COD/N=0外,其余湿地中出水未检测到硝态氮(NO_3~--N)。湿地中总氮(TN)的去除变化与NH+4-N相似。5组湿地系统中,N2O的平均释放通量和累积排放量,分别在0.83~11.84 mg·(m2·h)~(-1)和30.65~490.80 mg·m~(-2)之间。COD/N=4的人工湿地系统中,N2O的平均释放通量和累计排放量显著高于其他处理(p0.05),且在其中以N2O形态去除的氮占系统去除TN的百分比为4.87%。COD/N对潜流人工湿地的脱氮和N2O减量具有调控作用。