包埋活性污泥反硝化性能的快速提高及群落分析

为了快速提高以污水厂反硝化池污泥为菌源的反硝化包埋填料的活性,实现包埋固定化的工程化应用,探究包埋填料的微生物群落特性,采用批次实验研究不同碳氮比、温度、pH对包埋填料活性的影响,并采用高通量测序研究包埋填料的生物群落特性.结果表明,C/N为10、温度为30℃、pH为7.5±0.3时,经过7 d即可恢复5.37 mg·(g·h)~(-1)的初始活性.在C/N为10,温度为25℃,pH为8.0的最优培养条件下,15 d后比反硝化速率即增大15倍至80.17 mg·(g·h)~(-1)并实现稳定运行.SEM结果显示包埋填料内部存在大量利于传质的通道,内部的细菌呈团簇状生长良好.高通量测序表明,包埋填料中具有反硝化功能的Thauera和Thermomonas为优势菌属,所占比例分别为24.27%和8.23%,保证了反硝化填料脱氮的高效性.Thauera优势菌属和Thermomonas菌属在最优培养条件下快速增殖是填料活性快速提高的主要原因.     

游离亚硝酸抑制硝化杆菌属(Nitrobacter)活性动力学研究

为探究游离亚硝酸（FNA）对亚硝酸盐氧化细菌中硝化杆菌属（Nitrobacter）活性抑制动力学影响,采用序批式活性污泥（SBR）反应器,在通过改变系统进水FNA浓度达到富集Nitrobacter基础上,以富含Nitrobacter污泥为对象（宏基因组物种注释和丰度分析显示上Nitrobacter占细菌总数40.3%）,基于批次试验,考察不同FNA浓度梯度下亚硝酸盐氧化过程比亚硝态氮氧化速率（SNiOR）变化规律,进而拟合FNA抑制Nitrobacter活性抑制动力学模型,并进行统计学分析.结果表明,当FNA≤0.1mg/L时,随着FNA浓度升高,SNiOR迅速升高.当FNA>0.1mg/L时,SNiOR随着FNA浓度升高而降低.尤其当FNA浓度高于0.7mg/L时,SNiOR始终维持在0gN/（gVSS·d）,表明Nitrobacter活性统被完全抑制.统计学分析结果显示相对于Haldane、Aiba、Edwards-1#、Edwards-2#、Luong抑制动力学模型,Han-Levenspiel模型最适合描述FNA对Nitrobacter活性的抑制影响.其统计学常数：残差平方和（RSS）为0.02、可决系数（R²）为0.90、拟合方程的方差检验统计量F值为78.1、可信度P值为3.29×10^-12,其动力学常数值分别为：最大比亚硝态氮氧化速率（r_max）为1.57gN/（gVSS·d）;半饱和常数（K_S）为0.01mg/L;临界抑制常数（S_m）为0.66mg/L.     

基于成本-效能分析的氧化沟工艺运行条件优化

在利用ASM2d模型对城市污水处理厂氧化沟工艺进行动态模拟的基础上,将曝气能耗、污泥产量与出水水质超标率整合为一个综合效能指数,对该工艺进行了成本-效能分析。最优运行策略为:3～10月温度高于15℃时运行8台曝气转刷,其余时间段运行10台转刷,同时剩余污泥排放量控制在250 m3/d。这一策略能够使出水NH4-N和TN的超标率分别低于5%和2%,保证出水TP的持续达标,与常规运行策略相比,在明显降低氮磷超标率的同时,节省曝气能耗约12%。     

城市污水处理厂A2/O工艺的能降耗途径研究

以北京某污水处理厂二期工程A2/O工艺为例,结合现场调查及小试试验,研究了A2/O工艺中降低供氧能耗的可行性.研究表明,已建污水厂A2/O工艺存在2种可操作的节能方法:一是严格控制曝气池中的DO,将DO控制在2-3 mg/L,避免过度曝气造成浪费;二是通过工艺调节,把好氧前段变成缺氧区,减少曝气段的长度,这种方式能节约17.1%的曝气量,同时增加约13.6%的TN去除率.     

亚硝酸盐对生物膜CANON工艺脱氮性能和N_2O释放的影响

通过调控进水NO_2~--N浓度分别为0、25、50和100 mg·L~(-1),研究不同初始NO_2~--N浓度对CANON工艺脱氮效果和N_2O释放的影响。结果表明:SBBR中,初始NO_2~--N浓度分别为0、25、50和100 mg·L~(-1)时,TN去除率分别达到81.65%、89.09%,87.75%和88.39%;对应的N_2O释放率分别为7.03%、7.93%、10.21%和11.94%;前1/2周期内N_2O释放量分别占总释放量的46%、53%、68%和75%。通过分析可知,较高初始NO_2~--N浓度,可以增加TN去除率,但是会刺激CANON工艺中N_2O释放量的增加。     

四种化学需氧量测定标准方法的比较

对国内外四种测定低浓度化学需氧量(COD)的方法进行了比对分析。从精密度、准确度、不确定度等方面对这四种方法进行了系统对比。结果表明,在测定低浓度COD的样品时,在准确度方面,除HJ/T399—2007[7]之外的其它三种方法中的任何一种都可以得到稳定可靠的回收率;在精密度方面,5220B.4b[3]和ISO15705—2002[4]的数据与标准文本中的参考数据具有一致性;在不确定度方面,四种方法相差不大,主要影响因素均为样品重复测定引起的不确定度;在方法间的差异及相关性上,采用HJ/T399—2007和其他三种方法得到的结果存在显著差异,而采用其它三种方法测定低浓度COD样品时,得到的结果没有显著差异,并且三种方法之间具有很好的相关性。在实际应用中,5220B.4b、ISO15705—2002和GB 11914—89的数据之间存在较大的随机极差。对比结果表明,5220B.4b、ISO15705—2002和GB11914—89具有可比性,得到的数据都可用。     

北京市再生水与地表水中的内分泌干扰物分析

文章以北京己投入运行的再生水厂及北京地区典型地表水为研究对象,利用液相色谱-质谱分析相结合的方法对环境内分泌干扰物壬基酚、双酚A和雌醇类物质进行调查,结果显示,再生水中所含内分泌干扰物与地表水没有明显差异。壬基酚在再生水和地表水中都有检出,其浓度在30~300 ng/L之间,而双酚A除方庄和吴家村再生水厂外,其余各水样均有检出,其浓度在0~30 ng/L之间。各水样中均有雌醇类物质检出,但含量极低。再生水处理工艺对内分泌干扰物浓度水平影响很大。     

基于CFD的超薄平板膜MBR流态模拟及优化分析

随着MBR的广泛应用,为控制膜污染导致高运行成本问题,优化新型平板膜MBR的曝气条件成为目前的一个研究热点.本研究通过使用CFD Fluent软件,结合多相流模型和湍流模型进行超薄平板膜MBR的高质量流态模拟,量化膜面剪切力,并从流场及膜污染角度分别对3种气水比(10∶1、15∶1和20∶1)工况下的MBR进行了优化分...     

高氨氮垃圾渗滤液高效生物脱氮

以高浓度氨氮城市垃圾渗滤液作为试验用水,在两级UASB(UASB1+UASB2)-A/O 试验系统中,对比研究了先在UASB1 反硝化(工艺1)与仅在A/O 缺氧区反硝化(工艺2)2 种工艺的脱氮过程.结果表明,在回流比为300%的条件下,2 种工艺的氨氮硝化率均在99%左右,但工艺1 比工艺2 的TN 去除率高21%.2 种工艺的无机碳(IC)和pH 值的变化规律差别较大,工艺1 由于充分利用了原水碳源实现了高效反硝化,在系统中维持了充足的IC 和较高的pH 值,实现了75%~95% NO₂--N 累积率的短程硝化.确认能否有效利用有机碳源是产生脱氮效率差异的根本原因.     

污泥堆肥及其土地利用全过程的温室气体与氨气排放特征

目前我国污泥堆肥及其土地利用全过程的温室气体(N2O、CH4)与氨气(NH3)排放数据极其缺乏,难以满足温室气体减排和氮素保存的需求.本研究通过原位观测,首次开展污泥堆肥及其土地利用全过程温室气体和氨气排放特征的研究.结果表明,基于机械翻堆条垛(turning windrow,TW)工艺的全过程温室气体排放因子(eCO2/干污泥,196.21 kg·t-1)是基于强制通风+机械翻堆条垛(aerated turning pile,ATP)工艺的1.61倍.N2O主要来自土地利用过程,CH4主要来自堆肥过程.ATP工艺的温室气体排放当量(eCO2/干污泥,12.47 kg·t-1)远低于TW工艺(eCO2/干污泥,86.84 kg·t-1).TW工艺的氨气排放因子(NH3/干污泥,6.86 kg·t-1)略高于ATP工艺(NH3/干污泥,6.63 kg·t-1).NH3是全过程最主要的N素损失形式,其中TW和ATP堆肥工艺因NH3排放造成的氮素损失相当,均约占堆料TN损失量的30%.而N2O和CH4带来的N、C元素的损失可以忽略不计.这些结果表明ATP是一种环境友好的污泥堆肥工艺.