实时控制条件下外加碳源用于低C/N比养殖废水处理中污泥膨胀的控制研究

养殖废水是一类典型的高氨氮废水.在低C/N比进水条件下,生物处理单元内较易出现污泥膨胀现象.采用实时控制技术,建立了序批式反应器(SBR)优化硝化-反硝化控制系统,进行了外加碳源用于低C/N比养殖废水处理中的污泥膨胀控制研究.并探讨了优化控制系统对污泥膨胀的控制机制.结果表明,低C/N比进水条件下,不完全硝化-反硝化过程导致硝酸盐及氨氮的累积是低F/M条件下污泥膨胀的主要原因.根据进水水质变化,实时控制系统自动优化外加碳源投加量,可有效控制由不完全硝化-反硝化反应引起的污泥膨胀.     

微丝菌(Microthrix parvicella)原位荧光杂交(FISH)定量过程的条件优化

微丝菌(Microthrix parvicella)是世界范围内诱发活性污泥膨胀现象的主要丝状菌之一,它在活性污泥中准确的原位定量解析对污泥膨胀现象及控制策略研究具有非常重要的意义.由于微丝菌自身的特殊生理生化性质(如表面高疏水性及较厚细胞壁)易导致常规荧光原位杂交(FISH)过程中定量结果偏低.本研究针对FISH过程中存在的探针渗透率低、荧光信号偏弱等现象,从活性污泥样品前处理、杂交过程条件等方面对Microthrix parvicella的FISH定量过程进行了优化.结果表明,在前处理使用溶菌酶(浓度为36 000 U·m L~(-1)),探针浓度为4.5 ng·μL~(-1),杂交时间延长至4 h的条件下,Microthrix parvicella的FISH定量结果可从1.12%提高至96.70%,并与定量PCR(q-PCR)结果和EikelboomJenkins法(镜检观察)定量结果更为趋近一致.     

丝状细菌污泥膨胀的FISH探针研究进展

在活性污泥法处理污水的工艺中,丝状细菌的过度繁殖常引起大量的泡沫并引发污泥膨胀.该现象的发生导致二沉池的污泥不能有效地沉淀,并大量流出,影响了污水处理厂的正常操作.本文综述了引起污泥膨胀发生的7大类潜在丝状细菌及其相关生理生态学特性;列举了国内外现有的潜在丝状细菌的FISH探针及其相关的杂交条件.目前,在活性污泥丝状细菌的分类鉴定、胞外酶、细胞表面特性和相关生态生理学特性方面,荧光原位杂交(Fluorescence in situ hybridization,FISH)技术均起到重要的作用,而国内相关的研究很少.设计特异性的FISH探针,并以此进行定量荧光原位杂交,将是国内污泥膨胀问题未来研究的重点方向之一.表7参57     

A2O工艺活性污泥中可培养丝状细菌的多样性

活性污泥法是应用最广泛的污水处理方法之一,但是由于丝状菌过度繁殖而引发的污泥膨胀是制约其发展的重大难题.本研究从A2O工艺城市污水处理系统的膨胀期活性污泥中分离培养出17株丝状细菌.对各菌株进行了16S rDNA测序和系统发育树分析,结果表明,这些分离的可培养丝状细菌均属于链霉菌属;利用rep-PCR指纹图谱技术进一步分析了所得菌种属内多样性,显示出活性污泥中链霉菌存在丰富的多样性.由于这些可培养丝状细菌与引起污泥膨胀的优势丝状菌(微丝菌)生理特征差别较大,不会在污水处理系统中过度繁殖,本研究向活性污泥中投加一定量的链霉菌分离菌株,发现部分菌株对污泥的沉降性能有明显改善作用,为污泥膨胀的防控提供了新的思路.     

5种颗粒活性炭对水中卤乙酸的等温吸附试验

通过等温吸附实验,考察了5种不同类颗粒活性炭(GAC)对消毒副产物卤乙酸(HAAs)中致癌风险较高的二氯乙酸、三氯乙酸的吸附行为.结果表明:二氯乙酸、三氯乙酸的吸附行为符合Langmuir等温式;进口活性炭A对二氯乙酸饱和吸附量是3种国产活性炭的4.4～5.7倍,是另一种进口活性炭B的3.8倍;对三氯乙酸的饱和吸附量是3种国产活性炭的4.0～5.4倍,是另一种进口活性炭B的2.6倍.针对进口活性炭A开展的进一步研究结果表明,二氯乙酸、三氯乙酸2组分的相对吸附量与2组分的相对浓度成正比关系,二氯乙酸吸附容量变化对平衡浓度的敏感程度不如三氯乙酸.     

水解酸化-厌氧-好氧法处理NF合成制药废水研究

研究了序批式水解酸化 厌氧 好氧生物处理工艺对NF合成制药废水的处理。由于NF制药废水中含有大量有毒有机化合物 ,在生物处理过程中这些有毒物质会抑制活性污泥的活性 ,因此需经过适当稀释原水以达到处理单元可接受的毒性范围。采用BODTrack快速测定了不同原水稀释条件下活性污泥呼吸曲线第一段斜率的变化 ,结果表明 ,当原水稀释 2 0倍以上后 ,对活性污泥的活性没有明显的抑制。通过批量实验 ,优化了工艺的运行条件 ,并进行了小试的连续运行。采用本工艺可以达到NF制药废水COD的稳定高效去除 ,结果显示 ,COD的去除率可达 76 %。     

无机废水硝化过程中原生动物群落结构特征及其变化规律

研究了处理人工氨氮配水的反应器硝化过程中原生动物种群结构特征及其变化规律.研究发现,来自城市污水厂的接种污泥随着运行时间的延长,原生动物的种群多样性不断降低.在亚硝酸盐积累阶段,表壳虫(Arcella)成为优势种;在硝酸盐成为主要硝化产物时,原生动物的优势种主要为累枝虫(Epistyli)和匣壳虫(Centropyxis);污泥粒径大小是决定匣壳虫成为优势种的主要原因.     

面向寒冷地区城镇污水处理厂提标改造的ASM模拟优化及其应用

为指导和支撑寒冷地区城镇污水厂升级改造,采用GPS-X软件的ASM1模型,构建了河北某污水处理厂CASS工艺提标改造模型,分别对污泥回流比(R_S)、反应区体积比(R_V)、充水比(λ)、运行周期(T)和不同水温的CASS运行方案等进行了数值模拟优化;同时,综合模拟结果,提出了升级改造技术方案,并予以实施。冬季运行结果表明,改造后的CASS工艺出水指标COD、氨氮和TN的浓度分别为(23.23±2.76)、(1.16±0.76)、(9.83±1.4) mg·L~(-1),能够稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准。     

不同类型及不同浓度抗生素条件下活性污泥丝状菌种群多样性分析

采用平行好氧生物膜反应器对人工配水螺旋霉素(大环内酯类)、土霉素(四环素类)、链霉素(氨基糖苷类)抗生素废水进行了6个月的连续运行处理.Eikelboom及Jenkins法镜检结果显示,长期高溶解性有机物及高C/N比条件下反应器均出现一定程度的丝状菌过量生长而导致的污泥膨胀现象.结合荧光原位杂交法(FISH)对生物膜及悬浮污泥中的丝状菌种群定性分析结果表明,反应器中的主要优势丝状菌种群均为Nostocoida limicola(N.limicola)Ⅱ及ThiothrixⅡ.在不同抗生素浓度(5 mg·L-1、25 mg·L-1)条件下,平行反应器的COD去除效果均无明显变化,NH+4-N在高浓度链霉素条件下出现一定累积(20mg·L-1左右);丝状菌丰度均有所抑制,且随抗生素浓度升高而更为显著;N.limicolaⅡ较ThiothrixⅡ抑制现象更为明显.土霉素对丝状菌种群具有明显的抑制效果,其次为链霉素和螺旋霉素.     

土霉素结晶母液酸化水解过程的研究

土霉素结晶母液是一类含高浓度有机物和氮的废水,反硝化电子供体相对不足,且含有多种生物抑制性物质.为了提高废水的可生化性、增加可利用反硝化电子供体的数量,利用厌氧污泥床对土霉素结晶母液进行了水解处理,并对反应的pH、COD、NH₄⁺、和SO₄^2--浓度等进行了考察.水解过程对COD的去除功能不强,在HRT1.5h～6.0h的条件下,COD去除率也仅从10%提高到16%.由于有机氮氨化和硫酸盐还原作用,酸化后废水的pH值增加.当HRT超过2h以后,SO₄^2-基本上都被还原成S^2-采用经过水解的废水进行批量实验,结果证明硝化速率和反硝化速率分别比未水解时提高90.9%和45.2%.