复合介质渗透反应格栅去除地下水中的氨氮

针对受低浓度氨氮污染的地下水,实验筛选组合了不同的反应介质,利用串联的多介质填充柱模拟渗透反应格栅,通过物理吸附及生物硝化-反硝化作用来实现氮的去除。结果表明,在进水氨氮浓度为10 mg/L、流速为0.5 m/d的条件下,模拟柱对氨氮的去除率达到98%以上,且不会出现亚硝酸盐及硝酸盐浓度的升高。水体经过释氧柱后溶解氧由2mg/L升高至10 mg/L以上,表明释氧材料可提供硝化细菌所需的好氧环境。好氧柱中填充易于生物挂膜的生物陶粒及对氨氮有较强吸附能力的沸石,二者联用通过生物硝化-物理吸附协同作用实现对氨氮的去除,其中生物作用实现的氨氮去除量占总去除量的50%左右。后续厌氧反应柱填充海绵铁除氧并利用松树皮颗粒作为碳源,创造反硝化菌生长条件,硝酸盐氮浓度可由10 mg/L降低至5 mg/L以下,实现对好氧反应阶段所产生的硝酸盐的去除,避免了地下水的二次污染。     

序批式生物膜反应器和序批式反应器处理硝酸盐氮污染河水

在序批式反应器(SBR)中添加ZH组合填料构成序批式生物膜反应器(SBBR),并以SBR为对比,研究了2种工艺对污染河水中硝酸盐氮的去除效果。结果表明,(1)进水硝酸盐氮浓度分别为15、20和30 mg/L时,2种工艺对COD的去除率均大于90%,对COD的去除能力均较强,进水硝酸盐氮的增加对COD的去除效果影响不大;第1个缺氧段是COD的主要去除段,此阶段COD的去除率达到80%以上。(2)随进水硝酸盐氮浓度的增加,SBBR中NO-3-N和TN的去除率分别从99.73%和99.24%降至79.75%和65.56%;SBR中NO-3-N和TN的去除率分别从99.91%和99.51%降至55.57%和41.73%。(3)随进水硝酸盐氮浓度的提高,两反应器内亚硝酸盐氮的积累量增大;进水硝酸盐氮浓度为15、20和30 mg/L时,SBBR中的亚硝酸盐氮最大积累浓度分别为2.90、6.82和10.72 mg/L;SBR中亚硝酸盐氮最大积累浓度分别为4.35、9.47和11.89 mg/L。SBBR中亚硝酸盐氮的积累明显低于SBR。     

纳米铁去除水中硝酸盐的动力学研究

实验中采用了液相还原法制备新型吸附剂纳米铁。在纳米铁低投放量的条件下，采用间歇实验，分别从初始硝酸盐浓度、溶液pH值和温度的不同外界条件下研究了纳米铁对硝酸盐的去除情况。实验结果表明，硝酸盐初始浓度对反应速率有影响，但对去除率影响不大；溶液pH值为2.0时纳米铁对硝酸盐的去除效果最好；随着温度的升高，纳米铁对硝酸盐的去除率有所增加。以t时刻已反应掉的硝酸盐浓度为切入点，提出拟二级动力学方程。进而确定不同温度下的反应速率常数k。实验中k在50℃时最大，为0.014 mg/（L·min）。反应活化能Ea为17.18 kJ/mol，该反应以质量传递为控制因素。溶液中性条件下硝酸盐氮的还原产物为氨氮。     

矿物载体锯末碳源低温生物修复硝酸盐污染地下水

研究了低温条件下,沸石和火山岩为载体,锯末为碳源的生物反应器对地下水中硝酸盐氮的去除效果。结果表明,在（14±1）℃,水力停留时间18 h,进水硝酸盐氮浓度为27 mg/L的条件下,以锯末为碳源能有效去除地下水中的硝酸盐,沸石为载体时对硝酸盐氮的平均去除率为98%;火山岩为载体时对硝酸盐氮的平均去除率为95%。实验过程中出现铵盐和亚硝酸盐的积累,出水中氨氮浓度为1～2.55 mg/L,亚硝酸氮浓度为0～0.98 mg/L。出水pH均介于7～8,满足饮用水标准中pH的要求（6.5～8.5）。     

堆肥物强化潜水含水层生物反硝化的性能及影响因素

为强化潜水含水层生物反硝化能力和提高反硝化速率,利用批实验,开展堆肥物作为有机碳源强化生物反硝化的可行性和有效性研究,探讨反硝化的性能和氮素的变化,考察温度、DO、ClO_4~-和零价铁(ZVI)的影响。结果表明,随着接触时间的增加,残留NO_3~-呈降低趋势。当接触时间12h时,硝酸盐氮减少量远远大于亚硝酸盐氮和氨氮生成量之和,且氨氮生成量逐渐降低至小于0.6mg/L。接触时间为36h时,15.0、21.0、32.0℃时的反硝化速率分别是10.0℃时的1.30、1.70、2.26倍。当初始DO质量浓度为0.2mg/L时,接触时间为8h的NO_3~-去除率达26.6%。当ZVI为40.00g时,NH+4生成量最高(峰值8.1mg/L)。在初始ClO_4~-质量浓度为0~50.0 mg/L时,NO_3~-去除率变化不大。堆肥物作为有机碳源强化反硝化可行且高效。除了ClO_4~-外,水温、DO和ZVI均显著影响强化过程。     

硝酸盐对反硝化除磷过程的影响分析

在厌氧/缺氧间歇反应器内考察了硝酸盐进水浓度及进水方式对反硝化除磷过程的影响。结果表明：在缺氧阶段，反硝化除磷菌(DPBs)可将硝酸盐转化为亚硝酸盐，当硝酸盐浓度较低时，DPBs以亚硝酸盐为电子受体吸磷。进水COD浓度为220 mg/L，正磷浓度为6.8 mg/L，硝酸盐初始浓度为26 mg/L时，系统达到最佳脱氮除磷效果，期间亚硝酸盐浓度积累至10.71 mg/L。采用连续流投加硝酸盐的方式更利于氮磷的高效去除。     

壬基酚对序批式活性污泥法处理氨氮废水系统的影响

采用序批式活性污泥法(SBR)工艺,通过向SBR反应器内投加不同浓度的壬基酚(NP),探讨其对脱氮系统的影响.结果表明,当NP质量浓度为10 mg/L时,对氨氮的去除产生抑制,但并不明显,氨氮去除率仍可达约90％,在反硝化过程中,SBR反应器内会累积大量的NO2--N,对总氮的去除产生较大影响,总氮去除率只有50％,NO3--N的生成量不稳定；随着NP浓度的增加,对氨氮的去除产生抑制作用更为明显,当NP质量浓度达到80 mg/L时,氨氮去除率只有约60％,总氮去除率达到最低,只有23％.     

一株高效硝化菌的鉴定及其特性

本研究通过测定菌株ABT01在不同初始氮浓度、pH、C/N、温度和溶氧条件下对氨氮的去除效果,获得该菌株的最佳应用条件。实验结果表明,当初始氨氮浓度低于40 mg/L时,该菌株的氨氮去除率高达85%以上。该菌株最适脱氨氮条件均为：pH 5.0-7.0、C/N=5、35℃、摇床转速150 r/min（溶解氧5.1 mg/L）,氨氮去除率最高达96.8%。同时该菌株经16S rDNA测序、细胞壁脂肪酸组成等鉴定方法,确定ABT01为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。研究表明,枯草芽孢杆菌ABT01具有较好的氨氮去除能力,对水产养殖水质调控有潜在的应用价值。     

一株反硝化细菌的分离鉴定及脱氮能力

本研究从水产养殖环境中分离出39株反硝化细菌，并从中筛选出具有较强反硝化能力的菌株DB-33，对其脱氮能力测定的结果表明，在培养基中亚硝酸盐氮浓度高达54．16mg／L，硝酸盐氮浓度高达306．91mg／L时，DB-33菌株对其去除率均达99％以上，且在去除过程中氨氮不累积；在模拟养殖水体中，DB-33可将亚硝酸盐氮和硝酸盐氮分别在24h和第3天彻底去除，对氨氮48h的去除率也可达51．52％。通过形态学特性和生理生化分析以及16SrDNA基因序列分析，菌株DB-33初步鉴定为施氏假单胞菌（Pseudomonasstutzeri）。     

接触氧化过滤去除地表水中的氨氮

接触氧化过滤工艺普遍用于去除地下水中的氨氮,在去除地表水中氨氮的应用较少。为了对此工艺去除地表水中的氨氮进行研究,以附有铁锰氧化物的石英砂为滤料填充滤柱,测试了滤柱对地表水中的铁、锰和氨氮的去除效果,并重点分析了影响氨氮去除的主要因素。结果表明:当滤速为8 m·h-1,进水铁、锰、氨氮浓度分别为0.6、1.1和1.8 mg·L~(-1)时,滤柱对3种污染物的去除率分别为83.3%,95.3%和80.6%,3种污染物的出水浓度均达标。此外,升高进水温度、提高进水碱度可增大氨氮的去除率。当温度由8℃增大到14℃时,氨氮去除率提高了近一倍。进水投加NaOH(浓度为4mg·L~(-1))时,氨氮的平均去除率比不投加NaOH时高23.1%。     

纳米铁-微生物耦合体系去除硝酸盐的影响因素研究

采用液相还原法制备出纳米铁粒子,并与自养反硝化细菌耦合,以解决单独使用生物反硝化和纳米铁还原法的不足。本实验在纳米铁-微生物耦合体系可以有效还原硝酸盐的基础上,研究了pH、温度和DO等环境因素对该耦合体系脱氮速率和产物的影响,以期通过优化参数达到最好的脱氮效果。结果表明,该体系在中性条件下能够快速将硝酸盐还原,随pH升高,氨氮比例无显著变化,均在40%左右,但还原速率有所下降;随温度的升高,氨氮比例有所上升,而反应速率明显升高,但该体系在5℃时仍能将硝酸盐完全去除;耦合体系中的DO过高或过低都会导致产物中氨氮比例的增加,0.4 mg/L左右为较适宜DO水平,但对硝酸盐还原速率的影响不大,当DO为0.8 mg/L时,硝酸盐仍可以在8 d内完全去除。因此,该耦合脱氮体系对pH、温度和DO的适应能力较强,有利于实际地下水的原位修复。     

纳米生态基对水产养殖污水的处理效果

采用三因子四水平的正交设计,实验研究了纳米生态基在不同温度、溶解氧和水力停留时间下对水产养殖污水的处理效果,确定了纳米生态基处理养殖污水的最佳条件。结果表明,含氨氮和亚硝氮浓度较高的模拟养殖污水用纳米生态基挂膜,所需时间约为22 d。纳米生态基对氨氮的去除效果明显,平均去除率达到93.5%。对氨氮去除率的影响程度,水力停留时间>温度>溶解氧。当温度为30℃,DO为5.43 mg/L,HRT为0.33 h时,纳米生态基对氨氮的处理能力最佳,去除率达到94.6%。纳米生态基对亚硝氮的平均去除率为69.3%。对亚硝氮去除率的影响程度,水力停留时间>溶解氧>温度。当温度为21℃,DO为6.40 mg/L,HRT为0.33 h时,纳米生态基对亚硝氮的处理能力最佳,去除率为71.5%。纳米生态基处理养殖污水的最佳条件:温度为30℃,DO为6.40 mg/L,HRT为0.33 h。     

反冲洗周期对生物除锰滤池去除效果的影响简

反冲洗周期是生物除铁除锰滤池的一个重要运行参数，实验中分别设定反冲洗周期为24、48和72 h，考察反冲洗周期对成熟稳定运行的滤柱出水铁、锰、氨氮和浊度的影响。结果表明，不同反冲洗周期，滤柱对铁、锰和氨氮均有很好的去除效果，出水中的总Fe、Mn²⁺和NH₄⁺-N的平均浓度分别为0.018、0.003和0.016 mg/L，0.010、0.001和0.014 mg/L，0.013、0.001和0.014 mg/L，均远低于国家标准，说明反冲洗周期变化对三者的去除效果没有影响。反冲洗周期为24、48和72 h时，出水平均浊度分别为0.27、0.38和0.57 NTU，反冲洗周期越长，出水浊度越高。滤柱沿程浊度分析发现，浊度主要在0~0.4 m去除，出水浊度与滤层厚度无关。反冲洗后5 min出水浊度为3.16 NTU，15 min降到了1 NTU以下，25 min降到了0.5 NTU，60 min大约降到了反冲洗前的水平。     

反冲洗周期对生物除锰滤池去除效果的影响

反冲洗周期是生物除铁除锰滤池的一个重要运行参数，实验中分别设定反冲洗周期为24、48和72h，考察反冲洗周期对成熟稳定运行的滤柱出水铁、锰、氨氮和浊度的影响。结果表明，不同反冲洗周期，滤柱对铁、锰和氨氮均有很好的去除效果，出水中的总Fe、Mn“和NH？-N的平均浓度分别为0．018、0．003和0．016mg／L，0．010、0．001和0．014mg/L，0．013、0．001和0．014mg／L，均远低于国家标准，说明反冲洗周期变化对三者的去除效果没有影响。反冲洗周期为24、48和72h时，出水平均浊度分别为0．27、0．38和0．57NTU，反冲洗周期越长，出水浊度越高。滤柱沿程浊度分析发现，浊度主要在0～O．4m去除，出水浊度与滤层厚度无关。反冲洗后5rain出水浊度为3．16NTU，15min降到了1NTU以下，25min降到了0．5NTU，60min大约降到了反冲洗前的水平。     

Kinetics of reductive denitrification by nanoscale zero-valent iron

Zero-valent iron powder (Fe0) has been determined to be potentially useful for the removal of nitrate in the water environment. This research is aimed at subjecting the kinetics of denitrification by nanoscale Fe0 to an analysis of factors affecting the chemical denitrification of nitrate. Nanoscale iron particles with a diameter in the range of 1-100 nm, which are characterized by the large BET specific surface area to mass ratio (31.4 m2/g), removed mostly 50, 100, 200, and 400 mg/l of nitrate within a period of 30 min with little intermediates. Compared with microscale (75-150 microm) Fe0, end product is not ammonia but N2 gas. Kinetics analysis from batch studies revealed that the denitrification reaction with nanoscale Fe0 appeared to be a pseudo first-order with respect to substrate and the observed reaction rate constant (k(obs)) varied with iron content at a relatively low degree of application. The effects of mixing intensity (rpm) on the denitrification rate suggest that the denitrification appears to be coupled with oxidative dissolution of iron through a largely mass transport-limited surface reaction (<40 rpm).     

PAC-MBR处理垃圾渗滤液的硝化性能研究

研究了粉末活性炭(PAC)作为载体的膜生物反应器(MBR)处理吹脱后垃圾渗滤液的硝化性能.在HRT=3 d、NH 4-N=200～500 mg/L条件下,进水pH＞8.7时,PAC-MBR和没有添加PAC的普通MBR均只能将氨氮转化为NO-2;降低pH至7.6～8.2时,PAC-MBR中的亚硝酸盐氧化菌迅速恢复活性,将NO-2完全转化为硝酸盐,而普通MBR仍然停留在亚硝化阶段;当吹脱取消后,NO-2迅速消失,这可能与取消吹脱后,不再使用大量硫酸进行pH调节有关.研究发现,当SO2-4为3 g/L时,氨氮氧化速度出现了明显的下降,表明SO2-4对硝化菌具有抑制作用;同时,微生物代谢产物(SMP)分泌量越高,NO-2含量越低,但是SMP不是影响NO-2积累的主要原因.     

电化学氧化法去除微污染水中的氨氮

以低氯离子浓度下微污染水中的氨氮(NH4+-N)为研究对象,采用电化学氧化法对污染水中的氨氮进行去除。通过静态和正交实验得到了极板的最佳运行参数。实验结果表明:Cl-浓度在各影响因素中对NH4+-N去除影响最大,且在其他影响因素不变的条件下,通过改变电解电流是解决动态运行时NH4+-N去除率下降较经济有效的方法。最佳运行工艺条件为:电流密度10 mA/cm2,电解时间10 min,极板间距1 cm,溶液初始pH为7,Cl-浓度100 mg/L,面体比102 m2/m3,氨氮的平均去除率在80%以上。