不同河流水体颗粒物对硝化过程的影响

采用模拟实验的方法对比研究了长江和黄河水体颗粒物对硝化过程的影响.结果表明:(1)当颗粒物含量分别为0g·l-1和2g·l-1时,长江水样的平均硝化速率在前10d分别为0.21mg·l-1·d-1和0.70mg·l-1·d-1,黄河水样分别为0.18mg·l-1·d-1和0.32mg·l-1·d-1.采用Logistic模型对氨氮的硝化作用进行拟合发现,颗粒物含量为2 g·l-1时的硝化速率常数均显著高于无颗粒物存在时的硝化速率常数,说明有颗粒物存在时的硝化过程较快.(2)有颗粒物存在时,水体氨化细菌、亚硝化细菌和硝化细菌的数量均显著高于无颗粒物存在的水体,而且长江水样中各种菌的数量明显高于黄河水样.(3)长江水样中氨氮的平均硝化速率和硝化速率常数明显大于黄河,这是由于长江水样较高的细菌浓度水平和两条河流颗粒物不同的理化性质所导致.     

优势菌种硝化新工艺处理垃圾渗滤液的研究

通过摇瓶富集与开放体系扩大培养获得高含量的硝化细菌优势菌液,用于硝化反应器的强化挂膜启动、驯化。采用优势菌种生物硝化新工艺研究了含高质量浓度氨氮垃圾渗滤液的硝化特性,并对工艺条件进行了优化。结果表明,优势菌液中亚硝化细菌与硝化细菌的含量分别达到9.0×107和3.5×107MPN/mL。实际废水动态运行的结果显示,当进水垃圾渗滤液平均氨氮质量浓度为284.4mg/L时,出水平均氨氮质量浓度为14.3mg/L,硝化速率高达NH4+-N28.1g/(m3.h),与传统硝化工艺相比高出近一倍。本工艺处理垃圾渗滤液的优化操作工艺条件为:pH、氨氮质量浓度及DO分别控制在7.5～8.5、300mg/L、1.1～2.6mg/L。     

膜生物反应器（MBR）处理垃圾渗滤液的脱氮研究

采用一体式MBR处理垃圾渗滤液,系统考察MBR对COD、NH4＋-N和TN的去除效果。结果表明：可将垃圾渗滤液的COD降至650-1 500 mg·L-1范围;在HRT为1.5 d、DO为0.75-1.20 mg·L-1、不排泥条件下运行时,对TN质量浓度低于2 300 mg·L-1、容积负荷低于0.25 kg.m-3.d-1（以N计）的渗滤液进行处理,MBR对NH4＋-N与TN的去除率可分别达到87%和72%以上。在MBR处理垃圾渗滤液的运行中发现,膜的污染速度较快,并且呈现＂两段性＂的规律,采用碱＋氧化剂的清洗方式可有效去除膜污染,降低过膜压力。     

低氨氮垃圾渗滤液中有机污染物厌氧氨氧化处理

采用上流式厌氧污泥床处理某垃圾填埋场渗滤液.实验结果表明,在厌氧氨氧化活性稳定后,反应器对氨氮、亚硝氮具有较好的处理效果,氨氮和亚硝氮的平均去除率分别达到98.42%和99.01%,相应的平均容积去除负荷分别为93.64 mg·l-1·d-1和127.57 mg·l-1·d-1,COD的平均去除率为23.51%,平均容积去除负荷为84.53 mg·l-1·d-1.通过GC-MS总共检测出48种主要有机污染物,其中14种有机物的去除率为100%,2种有机物的去除率介于90%和100%之间,7种有机物的去除率介于50%和90%之间,此外还有13种有机物去除率低于50%,反应中亚硝氮和氨氮的去除率比值为1.37,反应器中存在厌氧氨氧化和反硝化的协同作用.     

D0对同步硝化反硝化影响及动力学

研究生物接触氧化法中DO对同步硝化反硝化系统脱氮效率的影响。研究结果表明：在溶解氧(DO)为1．0—3．0mg/L几范围内，随着反应器内溶解氧浓度的降低，总脱氮去除率提高，保持较好脱氮率的最佳DO为2mg/L左右，并分析了其原因；同时探讨了DO为2mg/L时的动力学方程。     

不同进水有机物浓度下移动床生物膜反应器(SBMBBR)脱氮除磷特性

考察了不同进水有机物浓度下厌氧/好氧序批式移动床生物膜反应器（SBMBBR）污染物去除特性,实验结果表明,SBMBBR能够实现低碳源污水中氮和磷的同步去除,在进水TN和TP浓度分别为116.7 mg.L-1和11.5 mg.L-1、COD浓度为456 mg.L-1的条件下,TN和TP去除率分别达到94.3%和92.2%以上.反应器除磷是基于常规生物除磷和反硝化除磷过程实现的,脱氮主要是基于好氧段发生的同时硝化反硝化（SND）作用而完成.由于生物膜内部存在的DO扩散梯度,在好氧阶段混合液DO浓度不断提高的条件下反应器内具有良好SND反应的发生.进水COD浓度由149 mg.L-1提高至456 mg.L-1的过程中,反应器硝化效果不变,反硝化和除磷效果改善.反应器在好氧阶段pH值基本维持在7.0—7.1之间,为各类菌群的生长创造了条件.碱度变化较pH值更能反映硝化和反硝化反应发生的程度.反应器中微生物相丰富,生物膜以丝状菌为骨架,其上附着大量的球状菌和杆状菌,而悬浮活性污泥中丝状菌较少,形成了由细菌、真菌到原生动物和后生动物的复杂的生态体系,为系统取得稳定的污水处理效果提供了有效的保证.     

DO对同步硝化反硝化影响及动力学

研究生物接触氧化法中DO对同步硝化反硝化系统脱氮效率的影响。研究结果表明:在溶解氧(DO)为1.0～3.0mg/L范围内,随着反应器内溶解氧浓度的降低,总脱氮去除率提高,保持较好脱氮率的最佳DO为2mg/L左右,并分析了其原因;同时探讨了DO为2mg/L时的动力学方程。     

PVC纤维棉上生物膜的形成及其硝化性能研究

研究了一种纺织工业原料PVC纤维棉用作生物膜法载体时促进生物膜形成的影响因子及硝化膜的硝化性能。生物膜形成过程中,生物膜上有机物的存在有利于纤维棉上亚硝化单胞菌的“成熟”,生物膜完成第一步“成熟”所需的时间为13～15d。一定水平的磷酸盐有利于纤维棉上硝化杆菌的“成熟”,保持磷酸盐质量浓度0.3mg·L-1以上,生物膜完成第二步“成熟”只需24～26d,比对照组提早5～6d“成熟”。“成熟”PVC纤维棉上异养细菌在(4.8～7.2)×105CFU·cm-3,亚硝化单胞菌在(2～2.3)×105CFU·cm-3,硝化杆菌在(6.4～8.6)×104CFU·cm-3。“成熟”PVC纤维棉在遇到氨氮负荷冲击时,氨氮降解和亚硝酸氮降解是不同步的,存在时滞,导致临时的高水平亚硝酸盐现象。“成熟”PVC纤维棉25℃的最大氨氮去除速率和最大亚硝酸氮去除速率分别为(269.4±4.82)mg·m-2·h-1、(168.1±13.1)mg·m-2·h-1。     

COD与DO对好氧颗粒污泥同步硝化反硝化脱氮的影响

COD和DO浓度对好氧颗粒污泥的同步硝化反硝化反应有明显影响．COD浓度在400～1200mg／L范围内，好氧颗粒污泥去除COD的能力均在85％以上．颗粒污泥能吸附有机物，使废水中COD浓度快速下降．COD浓度小于800mg／L，好氧颗粒污泥具有良好的脱氮能力，氮去除率最高达85．3％．在溶氧浓度为1-4mg／L条件下，颗粒污泥对COD去除率均在90％以上．不同的溶氧浓度对氮的去除率有一定影响，在溶氧浓度3mg／L时，氮去除率最高，达83％．图7参7     

基于BaPS技术的高山草甸土硝化和反硝化季节变化

应用气压分离(BaPS)技术测定了川西北高山草甸土硝化和反硝化季节动态变化.结果表明:植物生长季节内,土壤总硝化、反硝化和N2O释放率的变化趋势一致,即从6月份(硝化率:N 8.40 mg kg-1 d-1;反硝化率:N 0.48 mg kg-1 d-1;N2O释放率:N 84.48 靏 kg-1 d-1)开始增加,7月份(N 19.36 mg kg-1 d-1;N 0.60 mg kg-1 d-1;N 100.13 靏 kg-1 d-1)达到最大值,然后开始下降,到9月份(N 1.81 mg kg-1 d-1;N 0.24 mg kg-1 d-1;N 40.09 靏 kg-1 d-1)降为最小值.氮素物质基础(NO3--N和NH4 -N)不是影响该高山草甸土硝化和反硝化的主要因素,土壤温度和湿度是该高山草甸土硝化、反硝化作用的主要影响因子.     

光照法处理垃圾渗滤液试验研究

采用直接光照处理青山垃圾填埋场和流芳垃圾填埋场的渗滤液,结果表明,直接光照处理4h,COD去除率分别为31%和18%,其主要原因在于青山垃圾填埋场中含有较多Fe和Cu等光催化物质及自身的光降解.直接光照对NH3-N和总-N的处理效果不佳.     

草、藻型湖泊水体生态及理化特性的实验对比

2006年9月,根据营养水平和种植水草的差异设计了6个浅水湖泊模拟系统,实验用水草为菹草(Potamogeton crispusLinn.)和马来眼子菜(Potamogeton malaianus-Miq).在15个月实验期间,通过多次监测各系统的景观外貌和水质,对草、藻型湖泊生态及理化特性的差异进行研究,得出以下结论:(1)草、藻型系统分别对应清水和浊水2种状态,景观外貌差异很大.(2)水草可使湖泊系统维持在清水状态,在一定条件下,甚至可使富营养化湖泊维持在清水状态;但是水草腐烂分解等也可使水质迅速恶化,甚至引起湖泊草、藻状态的转变;关键在于,对于不断变化的环境条件,系统内水草能否健康生长.(3)由于营养和生产力水平低,贫营养系统的水质指标随时间变化较小,草、藻型系统间的差异不明显,DO变化范围分别为8.1～14.4 mg·L~(-1)、7.5～11.6 mg·L~(-1),pH 8.71～9.89、8.25～9.22,TP 0.006～0.012 mg·L~(-1)、0.006～0.053 mg·L~(-1),TN 0.11～0.71 mg·L~(-1)、0.10～0.83 mg·L~(-1),NH_4~+-N 0.01～0.17 mg·L~(-1)、0.01～0.26 mg·L~(-1),PO_4~(3-)-P 0.002～0.012 mg·L~(-1)、0.000～0.008mg·L~(-1).(4)由于水草和藻类的大量生长等,中营养与富营养系统湖水的DO、pH、水温和NH_4~+-N的日变化明显,日变化曲线呈“⌒”形,且具有季节性变化规律;由于水草向底泥中输氧气等原因,与藻型湖泊相比,草型湖泊水中TP、TN和NH_4~+-N的浓度较低,PO_4~(3-)-P浓度较高,草、藻型系统的TP均值分别为0.16、0.51 mg·L~(-1),TN 1.30、8.32 mg·L~(-1),NH_4~+-N 0.19、0.43mg·L~(-1),PO_4~(3-)-P 0.07、0.01 mg·L~(-1).     

垃圾渗滤液组合工艺处理技术

针对垃圾渗滤液氨氮浓度高、COD浓度高、难降解物质含量高的特点,研究了MAP脱氮-生物处理-混凝组合工艺,考察了不同单元的作用及影响处理效果的因素。试验结果表明,高浓度的垃圾渗滤液经该优化组合工艺处理,污染物的去除率为COD97.5%、BOD599.2%、NH4-N87.2%、E26075.3%。除NH4-N外,其余指标均达到了生活垃圾填埋污染控制标准中规定的二级排放标准值。     

农田生态系统大气氮、硫湿沉降通量的观测研究

2007年10月至2008年9月,借助自动降雨收集器(APS-2A)及自动气象观测站(VSALA-M52),在中国科学院红壤生态实验站(江西鹰潭)农田区内定位采集雨水样本,探讨了大气氮、硫湿沉降特征,估算了大气氮、硫的湿沉降向农田生态系统的输入通量.结果表明,雨水中氮、硫素的月质量浓度变异较大,全氮(T-N)、铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)和硫(SO_4~(2-)-S)的月质量浓度,即ρ(T-N)、ρ(NH_4~+-N)、ρ(NO_3~-N)和ρ(SO_4~(2-)S)分别为1.09～7.84、0.64~6.25、0.34～1.83和0.95～7.64mg·L~(-1),均与降水呈负相关,其中ρ(T-N)、ρ(NH_4~+-N)、ρ(SO_4~(2-)-S)与降水的相关性达到比较显著水平(n=11,p<0.10).湿沉降月通量F(T-N)、F(NI_4~+N)、F(NO_3~--N)和F(SO_4~(2-)-S)分别为1.0～7.84、0.64～6.25、0.17～1.54和1.22～9.15 kg·hm~(-2),均与降水呈正相关,其中F(T-N)、F(NH_4~+-N)和F(SO_4~(2-)-S)与降水的相关性均达到显著水平(n=11,p<0.05).季节上,雨水氮、硫浓度及湿沉降氮、硫通量均呈冬春>夏秋的特性.湿沉降向农田生态系统输入N 35.94 kg·hm~(-2)·a~(-1)和S45.93 kg·hm~(-2)·a~(-1),其中NH4~+-N的年沉降通量为22.92 kg·hm~(-2),占湿沉降氮总量的63.75%.     

天然沸石床处理受污染景观水体的试验

采用天然沸石滤床对富营养化景观湖水进行净化试验,结果表明,天然沸石滤床能有效地净化受污染的湖水,CODCr、氨氮、总磷和浊度的去除率分别为35.8%、95.0%、66.7%和78.0%,沸石能有效地去除水中的氨氮,其作用机理包括离子交换和生物硝化两种作用。     

垃圾渗滤液的Fenton氧化预处理研究

采用Fenton氧化法对垃圾渗滤液进行预处理,考察了渗滤液初始pH值、H2O2和FeSO4.7H2O投加量、H2O2/Fe2＋投加的物质的量比及氧化反应时间等对Fenton氧化处理效果的影响,获得Fenton氧化处理垃圾渗滤液的最佳工艺条件：初始pH=3.0,H2O2投加量为5.0 mL.L-1,FeSO4.7H2O投加量为3.48 g.L-1,H2O2/Fe2＋物质的量比为4-1,反应时间为1.5 h。最佳条件下处理后垃圾渗滤液COD为5 220 mg.L-1,COD去除率达57.8%。凝胶渗透色谱和三维荧光光谱分析结果表明,垃圾渗滤液中主要含有腐殖酸类大分子物质,经Fenton氧化后降解变成小分子化合物。     

不同水力负荷下凤眼莲去除氮、磷效果比较

采用人工模拟方法,研究了不同水力负荷(0.14、0.20、0.33和1.00m3.m-2.d-1)对凤眼莲去除富营养化水体氮、磷效果的影响,试验期间进水TN、NH4+-N、NO3-N、TP平均质量浓度分别为4.85、1.33、2.92和0.50mg.L-1。结果表明,凤眼莲净化系统对富营养化水体具有较好的去除效果,低水力负荷(0.14、0.20m3.m-2.d-1)下,出水TN、NH4+-N和TP均达到了GB3838—2002《地表水环境质量标准》的Ⅳ类水质标准;当水力负荷提高到1.00m3.m-2.d-1后,出水TN、NH4+-N、NO3-N和TP质量浓度明显上升。4种水力负荷下,凤眼莲净化系统对TN和TP去除率分别为84.95%和80.65%、73.87%和73.04%、51.60%和64.05%、30.77%和47.79%,即随水力负荷的提高而降低;相应的TN、TP去除负荷分别为0.58和0.06、0.72和0.07、0.83和0.11、1.47和0.23g.m-2.d-1,即随水力负荷的提高而增加。综合考虑净化效果和污水处理能力,本试验条件下凤眼莲系统的水力负荷宜控制在0.33m3.m-2.d-1。     

饮用原水中微量NH_3-N的生物膜脱除

针对NH3-N浓度为1mg.l-1的饮用原水,分别以硅锰砂石和聚胺脂海绵作为硝化生物膜载体,考察了自制固定床生物膜反应器的脱氨效果.30d的连续运行结果表明,砂石载体系统达到95%—100%的NH3-N去除率,出水NH3-N浓度接近0,出水NO2--N浓度在0—0.02mg.l-1之间;而海绵载体系统虽然挂膜快,但运行阶段NH3-N去除率仅为10%—35%,出水NH3-N不能达标,且具有生物可降解性,反硝化过程优先导致NO2--N的积累.进一步考察了硅锰砂石生物膜系统稳定运行的最优参数,得出试验条件下,水力停留时间为6min,气水比为1:1,反冲洗周期为6d.硅锰砂石因其良好的孔隙率、粒径分布和密度等物理特性,以及化学稳定性和生物安全性,是含低浓度NH3-N原水生物膜净化的良好载体选择.