温度对活性污泥-生物膜复合工艺中红斑体虫爆发性繁殖影响

活性污泥-生物膜复合工艺在春夏之交常发生红斑顠体虫的爆发性繁殖，使系统性能恶化。用烧杯实验模拟活性污泥-生物膜复合工艺，保持填料投配率为30%，分别在不同温度下（20，25，30℃）运行实验装置，待运行稳定后，接种红斑顠体虫，创造条件以观察红斑顠体虫是否发生爆发性繁殖。实验结果发现，红斑顠体虫在25℃和30℃都不同程度产生了爆发性繁殖，最大种群密度分别达到383个/mL和200个/mL，同时，红斑顠体虫的爆发性繁殖不会对进出水的COD和氨氮去除产生影响；在温度25℃和30℃时，红斑顠体虫爆发性繁殖都导致了总氮的释放，红斑顠体虫种群密度分别大于等于66个/mL和50个/mL可分别作为红斑顠体虫在25℃和30℃发生爆发性繁殖的标志；实验也证明了红斑顠体虫的爆发性繁殖不会产生大量啃食生物膜的现象；用SPSS做多元线性回归分析，得出红斑顠体虫的最大种群密度与总氮的释放显著相关。     

叶绿素a对活性污泥中红斑顠体虫生长特性的影响

活性污泥-生物膜复合工艺在春夏之交常发生红斑顠体虫的爆发性繁殖,使系统性能恶化。用螺旋藻和活性污泥在光照培养箱中对红斑顠体虫进行培养,通过指数拟合,得出红斑顠体虫的指数增长率和倍增时间。用螺旋藻和活性污泥单独培养,红斑顠体虫倍增时间分别可达1.44 d和2.04 d。用活性污泥和螺旋藻对红斑顠体虫进行联合培养,发现在污泥浓度为132 mg/L时,叶绿素a浓度为85.9 mg/m3时,其倍增时间为1.14 d。可见在叶绿素a、活性污泥以及两者协同影响下,都可促进红斑顠体虫的生长。     

常温低基质下磷酸盐对厌氧氨氧化反应的影响

采用上向流厌氧氨氧化生物膜滤池反应器，研究了在进水温度（25±1）℃、pH值7．5～7．7、进水NHf—N及NO2--N浓度30-45iiig／L、COD小于10mg／L的条件下磷酸浓度对厌氧氨氧化反应的影响。实验结果表明，当TP〈5mg／L，磷酸盐浓度对厌氧氨氧化反应没有影响；当TP在5～7．5mg／L之间时随着磷酸盐浓度的增高氨氮的去除受到抑制，总氮的去除率随之降低。停止投加磷酸盐后系统处理效能可以快速恢复。     

环境因子对南水北调泵站调节池沉积物氮释放特征的影响研究

为考察环境因子对南水北调泵站调节池沉积物氮释放的影响，通过模拟实验分析在不同温度、pH和DO条件下沉积物总氮和氨氮释放情况，并采用连续分级提取法分析释放前后沉积物可转化态氮(TTN)中不同形态氮的变化情况。结果表明：随温度升高氮释放强度增加，30℃时氨氮和总氮释放强度分别是10℃时的2.17、1.98倍；温度为10℃时离子交换态氮(IEF-N)为氮释放的主要贡献形态，温度为20℃和30℃时弱酸可提取态氮(WAEF-N)为氮释放的主要贡献形态。中性条件(pH=7.0)沉积物氮释放强度最低，酸性条件(pH=5.0)氮释放强度高于碱性条件(pH=9.0),IEF-N为酸性、碱性、中性条件下氮释放的主要贡献形态。DO为4.0 mg/L时氨氮和总氮释放强度分别是DO为9.0 mg/L时的1.32、1.42倍；DO为4.0 mg/L时IEF-N为氮释放的主要贡献形态，DO为9.0 mg/L时WAEF-N更易释放。     

两种一体式全程自养脱氮反应器的启动与运行特征对比

针对采用一体式全程自养脱氮(CANON)工艺的活性污泥反应器和移动床生物膜反应器(MBBR)进行了超过400 d的考察，并对两者的运行特征进行了比较。结果显示，活性污泥CANON反应器经过长期运行，内部的污泥絮体首先聚集形成了生物膜，生物膜经刮擦脱落后可进一步形成颗粒污泥；转化形成的颗粒污泥系统对氨氮和总氮的平均去除率分别为97.6%和81.8%。在MBBR中，系统对氨氮和总氮的去除受曝气的制约，平均值分别为87.0%和72.9%;另外由于生物膜的保护，长期运行后亚硝酸盐氧化菌(NOB)将难以被抑制。反应器微生物群落组成结构显示，生物膜中的氨氧化菌(AOB)、NOB和厌氧氨氧化菌(AnAOB)相对丰度分别为5.66%、2.99%和21.10%,而颗粒污泥中这3种功能菌的相对丰度分别为7.62%、0.34%和6.85%。     

厌氧氨氧化（ANAMMOX）生物滤池反应器的启动特性

采用平行对比实验，讨论不同实验条件下上向流厌氧氨氧化（ANAMMOX）滤池反应器的启动特性。对比条件为温度、接种污泥、联氨和羟胺。结果表明：温度是影响厌氧氨氧化细菌活性的主要因素；接种200mL具有活性的厌氧氨氧化污泥后，在避光、加热38℃、不控制联氨和羟氨的条件下，45d可成功启动厌氧氨氧化滤池反应器；反应过程NH4^＋N：NO2^-·N：NO3-N的化学计量摩尔比为1：1．17：0．30，其总氮去除率达到87．38％，总氮容积去除负荷可达到1．41kg／（m^3·d）。     

柱生物曝气法吸附处理含铬废水

利用复合生物吸附剂FY01与活性污泥作为吸附材料，探讨了柱式生物曝气法对高浓度含铬电镀废水的生物吸附效果。研究结果表明，FY01性能稳定，耐进水pH冲击能力较强。当进水pH=2—5、流速为500mL／h时，10gFY01和5g活性污泥联合处理60．4mg／L含铬电镀废水2h后，铬的去除率达78％以上；在4℃冰箱和23—28℃实验室保存50d的FY01对铬的去除分别在78％～83％和77％-84％之间。柱式生物曝气吸附法对含铬废水的处理效果理想，运行稳定。串联处理2000mL总Cr、Cu^2＋和COD浓度分别为60．4、4．51和48．2mg／L的电镀废水2h后，去除率分别高达92．1％、99．2％和71．4％。     

NaCl盐度波动对处于污泥膨胀的耐盐脱氮污泥沉降性能的影响

以处于污泥膨胀的耐盐脱氮污泥为研究对象，分别采用有效容积为2和240L的SBR装置（编号1#和2#），在进水NH3-N浓度为40—100mg／L，pH为7．45～8．0，溶解氧为3～5mg／L，温度为28～30℃的条件下，分别研究不同NaCl盐度（0、10、20和30g／L）对污泥沉降性的影响。实验结果表明，在NaCl盐度条件下，可以明显改善耐盐脱氮污泥的沉降性。NaCl盐度越高，污泥絮凝体体积减小、丝状菌及原生动物减少趋势越明显，污泥沉降性效果越好。在30g／L盐度时，1#和2#SBR的SV30分别从95％和80％降至53％和30％，SVI分别从185．5和170．8mL／g降至127．3和78．4mL／g。     

膜生物反应器工艺中基于生物捕食作用的污泥减量效果研究

采用序批式投加剩余污泥方式,连续34d考察了膜生物反应器(MBR)工艺的污泥减量效果,研究了MBR中微型动物种类与数量的变化规律以及生物捕食作用对污泥减量效果的贡献.研究发现,MBR中出现密度较高的原生动物和后生动物共13种,其中以红斑顠体虫平均密度最高,达到了338.5个/mL；MBR在运行过程中,MBR内的微型动物呈现出“纤毛虫—轮虫—红斑顠体虫”的演替变化规律；MBR内的污泥减量效果与微型动物的种类和数量有关,在试验初始阶段,MBR内污泥质量保持相对稳定,之后随着MBR内红斑顠体虫的快速增殖,开始大量生物捕食其他原生动物和轮虫,MBR内微型动物总量降低,导致试验后期(运行约20 d后)MBR内的污泥质量迅速增加,可见保持MBR内原生动物和后生动物种类与数量的相对稳定是MBR工艺能够长期实现污泥减量的关键.整个试验期间,向MBR中投加的待处理污泥总量为126.9 g,污泥累积减少量为100.2 g,污泥总减量率为78.96％,其中生物捕食作用引起的污泥累积减少量占总的污泥累积减少量的73.9％,是MBR工艺实现污泥减量的主要贡献者.     

处理畜禽废水的序批式生物膜反应器中的细菌多样性

采用序批式生物膜反应器(SBBR)处理畜禽废水,在室温(9～18℃)下,采用8 h/周期、交替停曝气的模式运行,控制曝气阶段DO浓度在2 mg/L,可实现明显的亚硝酸盐积累,氨氮及总氮的去除率分别可达(95.1±0.8)%和(87.2±0.6)%。为揭示SBBR中细菌种群构成及其动态变化规律,采用PCR-DGGE技术进行了细菌多样性分析,并构建了系统发育树,结果表明:与接种污泥相比,驯化期生物膜中细菌种群丰富度未发生明显变化,运行期交替曝气、停曝模式有助于提高生物膜中细菌的多样性指数,但受运行模式及氨氮负荷变化影响,运行期氨氧化菌多样性指数略低于驯化期;生物膜内存在一些具有反硝化功能的变形菌和特殊的氨氧化细菌,在本实验条件下未发现厌氧氨氧化菌,说明主要脱氮机理为同时短程硝化反硝化。     

红斑体虫的污泥减量效果

为了实现红斑顠体虫捕食污泥减量化,对不同条件下红斑顠体虫的污泥减量效果进行实验研究。实验结果表明:红斑顠体虫的污泥减量速率随初始MLSS及温度的增大而增大,初始MLSS越高,污泥减量速率越大。污泥减量速率随红斑顠体虫密度变化率的增大而逐渐增大,当红斑顠体虫的密度增长率出现下降时,污泥减量速率也呈下降趋势。采用间歇曝气(12 h曝气,12 h停曝)方式,红斑顠体虫的污泥减量速率会显著下降。在污泥好氧消化时,红斑顠体虫能捕食污泥中的有机碎片和细菌,达到污泥稳定化的指标要求。     

红斑顠体虫的污泥减量效果

为了实现红斑顠体虫捕食污泥减量化,对不同条件下红斑顠体虫的污泥减量效果进行实验研究。实验结果表明：红斑顠体虫的污泥减量速率随初始MLSS及温度的增大而增大,初始MLSS越高,污泥减量速率越大。污泥减量速率随红斑顠体虫密度变化率的增大而逐渐增大,当红斑顠体虫的密度增长率出现下降时,污泥减量速率也呈下降趋势。采用间歇曝气（12 h曝气,12 h停曝）方式,红斑顠体虫的污泥减量速率会显著下降。在污泥好氧消化时,红斑顠体虫能捕食污泥中的有机碎片和细菌,达到污泥稳定化的指标要求。     

昆明市污水排水系统产甲烷规律的模拟实验研究

通过对昆明市餐饮和居民生活污水厌氧模拟实验研究,初步探讨生活污水中CH4的产生规律,实验结果表明,在自然条件下,餐饮和居民生活污水中产生的甲烷浓度最大值分别为1.63 mg/L和3.82 mg/L。并且将COD、硫酸盐、硫化物、TN的浓度变化与甲烷浓度变化进行Pearson简单相关性分析,结果表明,1/COD、COD/硫酸盐和1/TN与甲烷在置信度为0.01时极显著相关,硫化物与甲烷在置信度为0.05时不相关;COD、硫酸盐和TN浓度的变化对生活污水中甲烷的产生起关键性作用。对居民生活污水中甲烷产生规律进行温度和pH控制分析研究,实验结果表明,生活污水在25~30℃时,24 h内甲烷产生量最大值为8.6494 mg/L,明显大于其他温度段的甲烷产生量;在pH为7~8之间时,甲烷的产生量在24 h内达到的最大值为3.0477 mg/L,明显高于其他pH控制段的甲烷产生量。     

无硫膨胀石墨的制备及吸油性能

通过单因子实验考察了无硫膨胀石墨制备过程中氧化剂及插层剂用量、氧化反应及插层反应时间、氧化反应及插层反应温度对无硫膨胀石墨膨胀体积的影响。通过正交实验确定了制备无硫膨胀石墨的最优条件是:石墨(g)∶浓硝酸(mL)∶30%H2O2(mL)∶乙酸酐(mL)=1∶2.25∶0.25∶0.6,在30℃条件下氧化反应60 min,加入插层剂后在60℃条件下插层反应90 min,此条件无硫膨胀石墨的膨胀体积达317 mL/g使用XPS、FT-IR、XRD和SEM对无硫膨胀石墨进行了表征并对其吸油性能和再生性能进行了研究。结果表明,所制备无硫膨胀石墨对原油和柴油的最大吸附量分别为66.3 g/g和62.7 g/g。吸附原油后的无硫膨胀石墨抽滤再生后首次再生率为49.1%,原油的回收率为64.5%。     

温度对复合厌氧折流板膜生物反应器处理生活污水效能的影响

将新型CAMBR反应器（厌氧折流板反应器（ABR）与膜生物反应器（MBR）优化组合）用于处理生活污水，研究温度对该反应器处理效能的影响。实验水力停留时间7．5h，混合液回流比设置为200％，pH值为6．5～8．5，溶解氧3mg／L左右。控制3个温度梯度：高温（32～37％），中温（20～25℃），低温（5～10％），每个温度运行35d。结果表明，在高温条件下，系统出水COD、NH4．N、TN和TP平均浓度分别为25、0．5、12．5和0．7mg／L。在中温条件下，系统出水COD、NH4＋-N、TN和TP浓度分别30、1．2、12．5和0．4mg／L。在低温条件下，COD和TP分别经过15d和20d调整适应，出水可恢复至35mg／L和1mg／L。由于低温（10％以下）对硝化细菌产生强烈抑制，出水NH4＋-N去除率最终稳定在35％，TN去除率为40％。低温条件下，该反应器应用于污水处理中需注意适当保温，以保证出水水质。     

异波折板水解酸化-A2O一体化反应器实验研究

设计了异波折板水解酸化-A2O一体化反应器,进行生活污水处理的实验研究。10个月的实验结果表明,系统的最佳水力停留时间（HRT）为8 h时,最适COD进水浓度为240-100mg/L,最佳混合液回流比（r）-污泥回流比（R）为250%-100%。控制反应器于以上运行参数下,25±2℃所对应的COD、TN和TP去除率分别为96.84%、67.55%和81.92%。当温度降至7℃时,其COD、TP和TN分别降至86.35%、50.25%和65.68%。基于实验分析结果,阐明了一体化反应器高效性的机理在于异波折板水解酸化段具有高效传质特性和A2O段具有复合式活性污泥-接触氧化好氧池的特点。     

微波活化制备加拿大一枝黄花活性炭及对Cd（Ⅱ）的吸附

以入侵植物加拿大一枝黄花为原料,在400℃氮气保护下,直接碳化90 min后,以KOH为活化剂,微波活化的方法制备了高比表面积微孔活性炭SCAC。结果显示活性炭SCAC的表面面积为1 888 m2/g,总孔容量为0.804 cm3/g,微孔容量为0.741 cm3/g,平均孔径0.567 nm,微孔平均孔径0.488 nm。通过静态吸附实验研究了活性炭添加量、溶液初始浓度、初始pH及吸附时间对SCAC吸附Cd(Ⅱ)的影响,通过动力学方程拟合探讨了活性炭对Cd(Ⅱ)的吸附机理。结果表明,吸附平衡时间、最佳pH及活性炭添加量分别为120 min、pH>7.5及0.05 g/50 mL,活性炭SCAC吸附动力学过程符合准二级方程模型。     

湿热水解处理餐厨垃圾氮素转化规律

为了研究餐厨垃圾湿热水解过程中氮素的变化规律，设计了10、30、60、90和120℃5个温度水平以及30、60、90、120、150和180min6个加热时间水平，进行了30组完全实验，对不同湿热条件下餐厨垃圾粗蛋白、TN、NH4＋-N、NO3-N、有机氮及氨基酸等氮的不同存在形式的变化规律进行实验研究。结果表明，10、30及60℃条件下蛋白质的高级结构不会改变，利于粗蛋白的积累，且在温度120℃，加热时间90min条件下粗蛋白百分含量最高，占干物质的31．34％；随温度的升高和加热时间的延长TN、NHf-N和有机氮含量均上升；当温度达到120℃，由于水解反应，各温度处理下NHf．N浓度超过有机氮浓度，而NO3-N始终维持较低水平。氨基酸总量随温度的升高和水解时间的延长呈上升趋势，当温度达90％，加热时间达180min时，处理后餐厨垃圾总氨基酸百分含量最高，达164％，但温度达到120℃时，随着处理时间的延长，餐厨垃圾总氨基酸含量明显降低。     

生物脱氮除磷活性污泥系统复合模拟方法

为避免繁琐的参数校核工作,提出了活性污泥2 d号模型(ASM2d)和人工神经网络(ANNs)相结合的复合模拟方法。考察了复合方法在某污水处理厂生物脱氮除磷工艺中的应用情况。研究表明,ANNs能够准确地模拟出水实测值与未经校核的ASM2d机理模型的估计值之间的差值。利用Levenberg-Marquardt算法,对出水氨氮、总氮和总磷分别建立网络结构为5-12-1、5-8-1和5-8-1的ANNs子模型,将这些子模型输出同ASM2d机理模型输出相加便得到复合模型输出。复合模型估计值对前10.4 d(ANNs子模型训练数据时段)出水氨氮、总氮和总磷浓度的拟合平均绝对百分比误差分别为0.267、0.055和0.048;其对后2.6 d(ANNs子模型测试数据时段)出水氨氮、总氮和总磷浓度的预测平均绝对百分比误差分别为0.332、0.083和0.069。均方根误差、平均绝对误差等评价指标也表明复合模型能够给出合理的模拟结果。