SBR工艺污水生物脱氮过程中N2O的释放特征

N₂O是一种可以导致严重全球变暖的主要温室气体,污水的生物除氮处理过程被认为是N₂O释放的重要来源。探究了缺氧-好氧（A/O）模式下SBR系统中N₂O的释放特征和主要来源。结果表明:N₂O的释放主要发生在SBR系统的好氧阶段,其最大释放速率达到2.02 μg/（min·g）,累积释放量为8.2 mg,好氧运行120 min时,测得NO₂--N的累积浓度达到了最高值7.5 mg/L,NO₂--N的积累和N₂O的释放呈正相关性。细菌群落分析发现,A/O-SBR系统好氧阶段的一些优势菌被鉴定为黄杆菌（Flavobacteria）,它们中的部分种群具有好氧反硝化的作用,然而NO₂--N累积会抑制该类细菌的亚硝酸还原酶（Nos）活性,进而使N₂O进一步还原为N₂的途径受阻而释放N₂O。因此,在污水生物处理过程中,应减少或避免NO₂--N的积累。     

污泥堆肥过程中挥发性有机物(VOCs)的研究进展

污泥堆肥过程释放的恶臭气体已成为制约堆肥无害化生产的重要因素,其中挥发性有机物(VOCs)在臭味贡献中占了很大比重。VOCs主要包括含硫化合物、含氮化合物和挥发性脂肪酸,组分复杂且治理困难。影响VOCs排放的因素主要有通风策略、温度和pH值,其中通风策略是最重要的影响因素。针对VOCs的治理,比较了几种常见的VOCs终端控制技术,最后推荐采用生物滤池-热氧化法组合工艺。     

添加酸改性赤泥对模拟人工湿地生态系统的影响

为探讨垃圾渗滤液处理过程中N_2O的释放规律,以某垃圾焚烧发电厂渗滤液处理站为对象,通过现场采样监测和实验室分析,研究了该站渗滤液处理各单元N_2O的液面释放通量、溶解态浓度、年释放总量、释放系数及其影响因素。结果发现:该站处理N_2O的最大释放源是好氧池,释放量占比为73.35%;好氧池污水中溶解氧浓度和亚硝态氮浓度是影响N_2O释放的主要因素,水温、pH值、C/N等参数对N_2O释放通量的影响并不显著;N_2O的年人均释放系数为0.162~0.186 g/(人·a),N_2O的污水流量释放系数为1.755×10~(-3)~2.028×10~(-3)g/L,前者要小于IPCC报告中关于生活污水的对应数据,后者远高于IPCC报告中相应数据。这对完善我国温室气体排放的基础数据、促进垃圾渗滤液处理的节能减排和CDM项目开发,都具有借鉴价值。     

垃圾渗滤液处理工艺中N_2O的释放规律及影响因素研究

为探讨垃圾渗滤液处理过程中N_2O的释放规律,以某垃圾焚烧发电厂渗滤液处理站为对象,通过现场采样监测和实验室分析,研究了该站渗滤液处理各单元N_2O的液面释放通量、溶解态浓度、年释放总量、释放系数及其影响因素。结果发现:该站处理N_2O的最大释放源是好氧池,释放量占比为73.35%;好氧池污水中溶解氧浓度和亚硝态氮浓度是影响N_2O释放的主要因素,水温、pH值、C/N等参数对N_2O释放通量的影响并不显著;N_2O的年人均释放系数为0.162~0.186 g/(人·a),N_2O的污水流量释放系数为1.755×10~(-3)~2.028×10~(-3)g/L,前者要小于IPCC报告中关于生活污水的对应数据,后者远高于IPCC报告中相应数据。这对完善我国温室气体排放的基础数据、促进垃圾渗滤液处理的节能减排和CDM项目开发,都具有借鉴价值。     

装饰材料中挥发性有机物检测技术的研究进展

文章对装饰材料释放挥发性有机物(VOCs)的新型检测技术的研究进行了综述,介绍了有代表性的VOCs前处理捕集技术和VOCs检测技术的研究成果.根据VOCs捕集与进样技术的操作过程,VOCs前处理捕集技术可分为静态前处理过程和动态前处理过程,前者主要有静态顶空进样法和顶空-固相微萃取法,后者主要包括吹扫捕集法、环境测试舱...     

水葫芦与猪粪堆肥化过程CO_2与NH_3释放特征研究

为探讨水葫芦与猪粪在交替式好氧厌氧堆肥作用下CO2与NH3产生与释放特征,将水葫芦、猪粪与木屑以1.7:1.0:0.3(湿重比)的比例混合均匀,进行为期56 d交替式好氧厌氧堆肥化处理。结果表明,交替好氧厌氧条件下水葫芦与猪粪混合堆肥尾气中CO2浓度随堆肥进行先增加后缓慢减少,前14 d CO2释放量占该阶段总有机碳(TOC)减少量的92.75%。NH3的释放浓度随堆肥进行而逐渐降低,堆肥NH3释放浓度与温度变化具有明显相关性。NH3挥发是堆肥氮损失的主要根源,占堆肥过程前14 d总氮(TN)损失的73.79%。     

生物炭对猪粪好氧发酵产生的硫醚的控制研究

好氧发酵作为农业废弃物资源化利用的主要方式,以其投资小,工艺简单等特点得到广泛应用,农业废弃物好氧发酵化处理不仅可以减轻环境压力,还能够节约大量养分资源。然而在好氧发酵过程中会产生微量的、对人体健康和环境有危害作用的、以硫醚类为代表挥发性有机物(VOCs),目前尚无高效率去除好氧发酵中产生的硫醚的控制方法与技术,故该实验以生物炭为吸附材料,在猪粪和秸秆好氧发酵中添加不同比例的生物炭,研究生物炭对猪粪好氧发酵中产生的硫醚的减排作用。研究表明,在以好氧发酵物料干基比100∶25添加生物炭能够有效降低猪粪好氧发酵中各个阶段TVOCs的排放浓度,缩短好氧发酵前期二甲二硫高浓度排放时间,降低好氧发酵前期二甲三硫94.30%的排放浓度,为猪粪好氧发酵中臭气和TVOCs的控制提供了科学依据。     

城市污水A~2/O处理系统好氧池N_2O和NO的释放特征及影响因素

以某污水处理厂好氧曝气池为研究对象,利用N_2O和NO在线检测仪,监测好氧池不同空间位置处N_2O和NO的释放量,考察了氮素浓度、溶解氧及p H值对N_2O和NO释放量的影响.该污水处理厂好氧池DO浓度在0.24~1.12mg/L之间,且大多处于0.6mg/L左右,较低的DO导致NO2--N浓度沿水流推流方向不断积累;相应的,N_2O和NO释放量沿水流推流方向不断升高,并于好氧池末段达到最高值.NO释放NO2--N量与浓度显著正相关,N_2O释放量与NO2--N浓度也有一定的相关性,但没有NO显著.基于空间检测数据估算获得该污水处理厂N_2O释放量占进水NH_4+-N比例为6.34%~8.83%,NO释放量占进水NH4+-N比例为0.033%~0.034%.     

通风对堆肥供氧的影响及堆高优化研究

通风是影响好氧堆肥过程中堆体氧气浓度的重要因素.通过设置0.01 m3/(min ·m3)(Al)、0.1 m3/(min·m3)(A2)和0.2 m3/(min·m3)(A3)三种不同通风速率进行好氧堆肥试验,考查堆体中氧气的变化情况,并利用氧气一维扩散方程进行堆体高度的优化.结果表明,鼓风停止时,处理A2、A3的氧...     

有机废物生物转化过程中VOCs的排放控制研究进展

有机废物在生物转化过程中会产生大量的VOCs,不仅污染环境、危害人体健康,也成为目前废弃物处理处置工程顺利运行的瓶颈。通过文献综述的形式总结了有机废物在生物转化过程中VOCs的产生机理、监测技术、排放状况、影响因素及控制等方面的研究现状,为有机废物处理过程中VOCs的排放控制提供参考。结果表明:在有机物生物转化过程中,填埋和堆肥中产生的VOCs在100种以上,填埋和堆肥中产生的VOCs浓度分别为67~7 896,411~14 547 mg/m3,VOCs浓度分布较广,去除效率有待提高。厌氧发酵产生的最高VOCs浓度一般低于30 mg/m3,且厌氧发酵产生的VOCs易于收集,并通过可催化和热力焚烧有效去除VOCs。因此,应将有机废物填埋和堆肥过程产生的VOCs作为重点研究方向。     

碳源类型对污水生物处理过程中氧化亚氮释放的影响

碳源是污水生物处理过程中N2O释放的重要影响因素.本试验以不同碳源（葡萄糖、乙酸钠和淀粉）条件下的SBR反应器为研究对象,分析了碳源类型对于N2O释放的影响作用.结果发现,N2O释放主要发生在好氧段,且释放总量受碳源影响,以乙酸钠为碳源的反应器产生的N2O最多,释放速率最大,其次为葡萄糖,淀粉最少,N2O转化率分别为7...     

汽车涂料废物挥发性有机物气相释放特征

汽车涂料废物作为有机污染物类典型固废,在全过程管理各环节都存在挥发性有机物(VOCs)释放的环境风险. 本文选取同一涂装工段下不同漆雾捕集技术产生的漆渣与干式石灰石粉,采用环境测试舱-气相色谱/质谱法,研究涂料废物中VOCs的气相释放特征. 结果表明:①相同工艺下漆渣与干式石灰石粉释放的VOCs种类相似,但漆渣中各组分释放速率和累计释放量远高于干式石灰石粉. ②漆渣与干式石灰石粉均在1 h左右达到VOCs的释放速率峰值,在检出的7种主要VOCs中,最高者同为正丁醇,分别为245.37、22.67 mg/(m2·h);最低者同为邻-甲乙苯,分别为11.49、2.50 mg/(m2·h). ③经过130 h(漆渣)和24 h(干式石灰石粉)的长期散发试验,试验结束时漆渣累计释放量最大的是正丁醇和1,2,4-三甲基苯,分别为4.76×103、2.86×103 mg/m2;干式石灰石粉累计释放量最大的是1,2,4-三甲基苯和正丁醇,分别为77.26、63.75 mg/m2;二者累计释放最低的同为邻-甲乙苯,分别为467.91、11.29 mg/m2. ④两种样品中VOC释放周期均分为释放初始期(峰值期)、过渡期和缓慢衰减期(准稳态期)3个阶段. 除漆渣中浓度最高的正丁醇外,其余各组分均具有一致的过渡期(1~9 h)和缓慢衰减期(9 h之后),但干式石灰石粉达到稳态的时间远低于漆渣. 研究显示,干式漆雾捕集技术所产生的干式石灰石粉相较传统湿式工艺产生的漆渣,二者所释放的VOCs组分种类相似,存在相同的释放阶段,但释放周期和累计释放量大幅降低,在VOCs减排上具有显著优势.      

A~2/O工艺中污泥基团内生成N_2O的微生态特性

污水生物脱氮过程中会释放一种强温室气体——N2O,为了从微观层面查明N2O的产生来源,利用N2O微电极对城市污水处理厂A2/O工艺中污泥基团内部N2O的产生特性及微环境条件进行了研究,并辅助利用NH+4、NO-3、NO-2、DO及p H微电极探究氮素迁移转化特征。结果表明,N2O主要是在缺氧池和好氧池释放,在缺氧池最多,且缺氧前段多于后段;好氧池DO浓度越低,污泥基团内部N2O的生成浓度越高,意味着释放的N2O越多;在厌氧池最少,污泥基团内N2O产生浓度仅为25μmol/L。由此可推断缺氧池中进行的反硝化反应和好氧池中的氨氧化作用是A2/O工艺N2O产生的两大来源。     

食品垃圾好氧降解过程中挥发性有机物(VOCs)排放特征

采用实验室模拟方法,研究了混合食品垃圾(FW)及以橙子、生菜、土豆和西红柿为代表的4种植物性易降解有机垃圾组分好氧降解过程中排放出来的117种挥发性有机物(VOCs)的排放量和组成特征.结果表明,混合食品垃圾好氧降解过程中VOCs总排放量为951.80mg·kg-1,主要为有机硫、含氧化合物和萜烯,分别占VOCs总排放量的43.1%、53.3%和2.1%.橙子、生菜、土豆和西红柿4种植物性易降解有机垃圾好氧降解过程中VOCs的总排放量分别为12736.72、118.67、57.40和228.08mg·kg-1,主要成分均为含氧化合物和萜烯;含氧化合物分别占橙子、生菜、土豆和西红柿4种植物性易降解有机垃圾VOCs总排放量的13.5%、80.9%、85.9%和79.5%,萜烯分别占4种植物性易降解有机垃圾VOCs总排放量的86.5%、16.6%、8.2%和15.6%.     

硝基清漆膜厚度对硝基清漆VOCs释放的影响

利用自制的小型环境测试舱,研究了硝基清漆膜厚度对挥发性有机物(VOCs)释放的影响.漆膜厚度分别为296,508,715,799,960μm,测试条件为:温度为25.0℃,相对湿度为23.9%,空气流量为0.75m3/h,空气流速为3.4cm/s,支持板为不锈钢盘.采用真空采样罐采集舱出口空气,用气相色谱(GC-FID)分析测试.确定了5种主要VOCs(甲基环乙烷、甲苯、乙苯、间/对二甲苯和邻二甲苯)的浓度,并以一阶衰减模型对浓度进行模拟计算得到释放速率.结果表明,漆膜厚度并不影响VOCs的峰值浓度和初始释放速率,但漆膜越厚,VOCs的浓度衰减越慢,衰减速率越小.     

VOCs相间非平衡态迁移对土壤修复效果的影响

挥发性有机物（volatile organic compounds,VOCs）普遍存在于工业污染场地,因其易迁移和难降解的特性而受到广泛关注.修复VOCs污染场地时通常存在拖尾、反弹和二次污染物释放的现象,限制了对VOCs的修复效率,这些现象均与修复过程中VOCs在相间的非平衡态迁移有关,但目前仍缺乏定量化的研究.基于此,选择四氯化碳为典型的VOCs,采用沙箱试验,探究了VOCs的相间非平衡态迁移在表面通风、土壤挖掘以及热脱附和气相抽提联用技术应用过程中对土壤修复的影响.结果表明:在表面通风和土壤挖掘过程中能产生较为显著的二次污染物释放现象;在热脱附和气相抽提联用技术的修复过程中能产生拖尾现象,而在修复结束后则会产生反弹现象,这些现象均为相间非平衡态迁移的表现形式.其中,在表面通风、土壤挖掘以及热脱附和气相抽提联用技术修复过程中,四氯化碳释放通量的最大反弹幅度分别为0.69、2.80和64.00倍,表明相间非平衡态迁移对热脱附和气相抽提联用技术产生的影响最大.研究显示,相间非平衡态迁移在不同的土壤修复工艺中均有体现,严重限制了土壤修复的效率,需要引起土壤修复工作者的高度重视.      

城市自来水管网中挥发性有机物的空间分布特征

分析了中国2座沿海城市(S市和L市)自来水管网中挥发性有机物(VOCs)的赋存状态,对检出的VOCs进行了健康风险评价,并探讨了检出VOCs在城市自来水管网中的分布规律.在本文选取的47种VOCs目标化合物中,所研究的2座城市自来水管网中共检出16种VOCs,在2市共同检出的VOCs为11种,以卤代烃类化合物为主,其中又以三卤甲烷类VOCs(一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷和三溴甲烷)的检出率最高(92%~100%).在浓度水平上,除一溴二氯甲烷和二溴一氯甲烷外,其他检出VOCs在2市自来水管网中的最大浓度均未超过我国《生活饮用水卫生标准(GB 5749-2006)》中相关化合物的限值.一溴二氯甲烷和二溴一氯甲烷在2座城市自来水管网中不仅浓度水平超标(限值分别为60μg·L-1和100μg·L-1),而且其致癌风险值(LCR)也处于不可接受的水平(10-4),二者应当被给予足够的重视或被列为2市自来水管网中优先控制的污染物.此外,本研究还选择了8种检出率大于90%的VOCs,探讨了它们在S市自来水管网中的空间分布规律,结果表明,所研究的VOCs(除甲苯外)在该市自来水管网中的浓度都随管网输送距离的增加而逐渐降低.     

好氧段碳源浓度对同步去除和富集磷酸盐生物膜的影响

利用聚磷菌以循环交替O/A模式运行,对生活污水处理厂的主流工艺中实现磷酸盐的同步去除和富集,探究了好氧段碳源浓度对聚磷生物膜去除和富集磷酸盐性能以及生物膜中微生物种群结构的影响.结果表明,好氧COD质量浓度从200 mg·L~(-1)降低到0 mg·L~(-1),吸磷速率提升1. 29倍,出水磷质量浓度稳定在0. 5 mg·L~(-1)以下;释磷速率提升3. 56倍,富集液磷酸盐质量浓度从27. 125 mg·L~(-1)升高到55. 91 mg·L~(-1).微生物群落变化中,鉴定为聚磷菌的变形菌门(Proteobacteria)的含量增加约2倍,红环菌科(Rhodocyclaceae)和厌氧绳菌科(Anaerolineaceae)的富集效果分别提高了2. 28和5倍.降低好氧段碳源浓度,有利于聚磷菌的筛选和富集,强化了好氧段磷酸盐的去除以及厌氧段磷酸盐的释放,获得了更高的磷酸盐富集液,并且为以资源回收为目的的未来城市污水处理厂提供降低好氧段碳源需求的理论基础.     

中国室内挥发性有机物污染特征

近年来室内空气污染问题频发,已引起全社会的广泛关注.挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)是室内空气的主要污染物之一,其成分复杂,来源广泛,严重威胁人体健康.本文综述了中国近十年来室内VOCs在来源、浓度水平、影响因素及健康评价方面的研究进展.研究表明,室内建筑装修材料、人类活动及室外污染等来源都会影响VOCs的室内浓度;中国住宅内甲醛、苯等VOCs污染普遍存在,家具市场是甲醛污染最高的公共场所;VOCs浓度受到温湿度、通风和装修时间等因素影响;中国室内部分VOCs对人体健康影响评估值超过美国环保署可接受水平.调查更全面的室内VOCs数据,探索对各类因素影响机制,提出更有效降低VOCs对人体健康影响的措施将是未来室内空气治理重点发展方向.     

厌氧-好氧生物反应器填埋工艺特性研究

基于生物反应器填埋技术,研究1种填埋场地循环操作的厌氧-好氧生物反应器填埋工艺,设计了该工艺模拟装置并研究了其运行工艺特性.厌氧阶段主要通过渗滤液回灌控制反应器工艺条件,主要试验结果为,pH值,R1在 6周后可上升至6.7～7.8,R2在17周内一直低于6.8;渗滤液COD浓度,R1在13周时下降至10?617 mg/L,R2在5周后上升至60?000 mg/L后长期趋于稳定;填埋气累计产量,R1在8周达到44%,R2几乎不产气.衡量稳定化可以分别采用渗滤液pH、COD浓度及BOD₅/COD的减少率、填埋气的累计产率等指标来判断,并据此转换为好氧填埋运行.好氧阶段主要是通过强制通风来减少恶臭和水分,主要试验结果为,通风19d氨气浓度降为1.16 mg/m³,通风23d后恶臭浓度降为19;通风14d后含水率降为26%.完成此阶段的工艺指标值可依据矿化垃圾开采的最终用途确定.对主要试验数据进行了数值模拟.厌氧-好氧填埋过程的微生物演替经RISA分析,有4个优势菌群,一些兼性菌群在厌氧-好氧阶段起着重要的承前启后作用.