MBR处理腈纶废水的效能及微生物群落结构分析

采用序批式膜生物反应器(SBMBR)处理腈纶聚合废水和丙烯腈废水,考察了不同废水比例和运行条件下反应器的运行效果,并采用PCR-DGGE技术分析了反应器内微生物群落结构的变化.结果表明,SBMBR对腈纶废水具有较好的处理效果,碳源和碱度不足是影响脱氮效果的两个主要因素;在水力停留时间为24 h,90 min缺氧/150 min好氧交替运行的条件下,COD、NH+4-N和TN的平均去除率分别为82.5%、98.7%和74.6%,出水水质可以稳定达到国家污水综合排放标准(GB8978-1996)的一级标准;PCR-DGGE分析结果表明,反应器内微生物多样性与进水水质和运行条件密切相关,微生物群落呈现出较明显的演替过程;通过克隆测序,从9个污泥样品中成功鉴定获得22种微生物的16S r DNA序列,并筛选出7种降解腈纶废水的优势菌种.     

利用白云石石灰去除和回收污泥消化液中磷的响应面法优化研究

针对污水处理厂污泥消化上清液的组成特点,利用白云石石灰去除和回收污泥消化液中的磷.同时,根据Box-Behnken Design实验设计及响应面法进行工艺优化,对实验过程中药剂的投加量(X1)、反应初始pH值(X2)及反应温度(X3)3个重要影响因素的单独作用及各因素之间的交互作用进行了考察,并建立了数学模型.结果表明,响应曲面模型拟合度较高(R2为0.9680),回归方程中X1、X2、X3、X1X3、X21、X22对磷去除率影响显著;综合考虑操作的简便性及经济性,选取最佳条件组合为:白云石石灰投加量300 mg·L-1,初始pH值9.0,反应温度25℃,验证实验结果为89.08%,与预测值相比偏差为0.39%.通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和X射线衍射表征技术分析结晶沉淀组成和晶形特征,表明产物中含有磷酸铵镁晶体、无定形磷酸钙及杂质碳酸钙等.     

MAP晶体捕集反应器回收猪场厌氧消化液中磷的研究

研究了磷酸铵镁(MAP)结晶法晶体捕集反应器在曝气条件下回收猪场厌氧消化液中磷元素的能力.结果表明,利用曝气方式提高猪场厌氧消化液的p H值,进行MAP结晶回收磷完全可行.MAP的饱和度指数(SI)与废水p H值呈多项式函数关系,结晶反应的最佳p H值为8.5~9.0;随着曝气时间延长至180 min,反应器内废水p H值可提高至8.5;常温下(25℃),反应器内MAP回收磷的反应动力学的反应级数(n)为1.98,速率常数(K25)为7.04×10-4L·mg-1·min-1;反应器单个运行周期为270 min;磷的平均去除率为82%左右.MAP晶体捕集反应器上的晶体在一个反应周期内即可成形,随着反应周期的增加,晶体颗粒逐渐增大.利用扫描电镜和X射线衍射仪对捕集器所捕集的晶体进行了表征,证实晶体为高纯度的MAP.     

络合萃取法处理模拟金刚烷胺制药废水

采用络合萃取法处理模拟金刚烷胺制药废水,比较了苯、CCl4和P204等11种萃取剂对水溶液中金刚烷胺的萃取效果,考察了溶液初始pH值、稀释剂的类型、萃取剂与稀释剂的配比和油/水比等因素对萃取效率的影响,并对萃取液进行了反萃取分离研究.结果表明,在水溶液中金刚烷胺浓度为1000 mg·L-1,溶液初始pH值为8.0~10.0,油/水比为1∶1的条件下,采用P204与正辛醇体积比3∶2的复配萃取剂进行萃取分离,金刚烷胺萃取率可以达到99.0%以上,当金刚烷胺浓度增加至10.0 g·L-1时,萃取率仍可以保持在97.0%以上;以2.0 mol·L-1的HCl溶液为反萃取剂,按照油/水比为1∶1可将51.1%的金刚烷胺从萃取剂中反萃分离.     

应用多元统计研究城市河流沉积物孔隙水中DOM紫外光谱特征

应用紫外-可见光吸收光谱研究白塔堡河丰水期沉积物孔隙水中水溶性有机物(DOM)的来源、结构及腐殖化程度.采集白塔堡河干流13个沉积物孔隙水样品,分析DOM紫外光谱特性,推演出9个紫外光谱指数(SUVA254、E2/E4、E4/E6、E2/E3、S275~295、S350~400、A2/A1、A3/A1和A3/A2),研究DOM的组成与结构特征,评价DOM的腐殖化水平.白塔堡河沉积物孔隙水中DOM组成、机构及腐殖化水平呈现沿农村河段向城镇与城市河段递变,农村河段DOM分子量大于城镇与城市河段的,农村河段的DOM分子的聚合度、芳化度、腐殖化水平高于城镇与城市河段的,而DOM中富里酸的含量沿农村河段向城镇与城市河段增加.A2/A1、A3/A1和A3/A2和其它6个指标呈负相关,表明DOM的腐殖化水平随着A2/A1、A3/A1和A3/A2的值增大而升高,而随着其它指标的增大而降低.A2/A1、A3/A1和A3/A2更加精确地评价DOM腐殖化水平,辨识不同采样点DOM腐殖化进程.     

厌氧出水培养好氧颗粒污泥及其微生物多样性分析

以处理黄连素废水的厌氧折流板反应器(ABR)出水为进水基质,在序批式反应器(SBR)中培养好氧颗粒污泥,反应器运行80 d后形成粒径在2~10 mm间的成熟稳定的颗粒污泥。采用扫描电镜(SEM)和聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术对好氧污泥颗粒化进行分析,考察微生物形态、群落演替和多样性,并对优势菌种进行了分析。DGGE图谱表明,好氧污泥颗粒化进程中,微生物种群呈明显演替变化,好氧颗粒污泥菌群多样性较强。克隆测序结果表明,好氧颗粒污泥反应器优势菌群主要为未分类bacteria、CFB group bacteria和Bacteroidetes。     

辽河保护区汎河河口生态示范区设计方案

汎河是辽河干流流域面积大于1 000 km2的大型一级支流之一,是"十二五"期间辽河保护区拟建设的14个支流汇入口生态示范区之一,是辽河保护区生态示范区建设的典型代表。以汎河河口生态示范区的建设为例,在充分分析示范区水环境质量现状、自然资源分布状况、保护对象和区域发展现状等的基础上,提出按照湿地公园与区域休闲性旅游度假区的模式建设汎河河口生态示范区,设计了生态旅游、生态农业、新农村、湿地和绿色廊道5项建设内容的方案,该设计理念和发展思路可供其他同类生态示范区建设借鉴和参考。     

辽河保护区生态示范区设计方法与典型案例研究

辽河保护区生态示范区的建立是维持保护区生态、生活和生产可持续发展的关键途径。针对辽河保护区重点生态环境问题,结合保护区内生态环境现状、特点和资源环境承载能力,运用自然环境系统分析、生态环境敏感性评价和生态系统服务功能等评价方法设计了不同的主体功能区,并分别以亮子河河口生态示范区、公河河口(三河下拉)生态示范区、铁岭市银州区生态示范区、巨流河生态示范区和马虎山生态示范区为典型案例,详细阐述了不同主体功能的生态示范区的设计方案,综合分析了生态示范区建成后所产生的经济、生态和社会效益。     

赤泥晶种法诱导磷酸铵镁结晶回收模拟废水中磷的可行性研究

对赤泥的理化性质进行了分析,探索了以赤泥为晶种磷酸铵镁(MAP)结晶法从模拟废水中回收磷工艺。结果表明,经过研磨的赤泥颗粒属无孔物质或者大孔物质;将赤泥溶于水时有碱液和离子溶出,赤泥的主要化学成分为Ca、Al、Si和Mg等元素。投加赤泥晶种有利于磷酸铵镁结晶的形成。在初始磷酸盐浓度为90 mg/L、N∶Mg∶P摩尔比为1∶1∶1、不调节pH值、搅拌时间30 min、搅拌速度180 r/min、沉淀时间30 min条件下,赤泥粒径为60～80目、投加量为8 g/L时,以赤泥作为晶种诱导磷酸铵镁结晶回收磷的效果最优。干燥晶种的使用次数对磷酸根离子的回收率影响不大。所得结晶产物是一种很好的缓释肥。     

溶液条件对磷酸钙沉淀法回收磷的影响

磷酸钙沉淀法是从富磷废水中回收磷的主要工艺.为优化工艺,利用批次沉淀实验、热力学模拟计算和X-射线衍射法研究了溶液pH值、初始Ca/P物质的量比、碳酸根和腐殖质浓度对磷酸钙沉淀的影响.结果表明,初始Ca/P物质的量比为1.67,磷酸根浓度为0.35 mmol/L、0.70 mmol/L、1.4 mmol/L时,能够实现快速反应的最小pH值分别为9.5、9.0和8.0.最终沉淀产物以热力学上最稳定的羟磷灰石形态存在.pH=8.0时,碳酸根和腐殖质会抑制磷酸钙沉淀反应; 但pH>9.0时,它们对反应的影响甚小.提高溶液pH值和Ca/P物质的量比均可降低干扰,有效提高沉淀反应效率.调控溶液pH值和Ca/P物质的量比是利用磷酸钙沉淀工艺从废水中回收磷的关键.