生物过滤饮用水深度处理:机遇与挑战

源水水质的恶化给传统的饮用水处理工艺带来了挑战.生物过滤是饮用水消毒输配之前管理、维护及增强颗粒滤料表面生物活性以去除有机和无机物的过程.由于具有高效、低成本等优点，生物过滤在饮用水深度处理工艺中逐渐得到广泛的应用.本文综述了生物过滤在饮用水处理过程中对水中溶解性有机质（消毒副产物前体物）的去除、微量污染物的削减、嗅味化合物及氨氮的去除等.此外，针对生物过滤在水深度处理过程中存在的问题，本文详细讨论了含氮消毒副产物前体物的生成、低温下生物过滤效能下降等挑战，并提出了今后需要研究的问题.     

微量营养物质对有机废水厌氧消化过程的调控作用

通过向处理酸性葡萄酒蒸馏废水的厌氧移动床生物膜反应器中投加微量营养物质的试验,得出利用微量营养物质调控厌氧消化过程在技术上是可行的。Fe、Ni、Co组合不仅能加快挥发性有机酸(VFA),特别是丙酸的降解速率,进而提高厌氧反应器的溶解COD去除率,同时,还有利于厌氧反应器有机负荷的快速提升和较强pH缓冲能力的形成。B族维生素对厌氧移动床生物膜反应器运行效果影响不大。Fe对厌氧移动床生物膜反应器运行有一定影响,但效果也不十分明显。     

天然水体中有机物检测方法的选择与优化

本文选取并优化了一种准确、易行、适合于天然水样中微量有机物的分析技术.天然水样品中有机物通过混合大孔径吸附树脂XAD-2与XAD-7(4:1,V/V)富集并用二氯甲烷洗脱.所有富集的有机物样品中均加入衍生化试剂N,O-双(三甲基硅基)三氟乙酰胺(缩写为BSTFA)硅烷化,最后采用气相色谱-质谱联用仪分析.为了实验的简便,我们的样品为模拟水样(4L添加定量5β-胆烷(挪威Chiron公司)的去离子水).     

微量金属元素及其配合物对厨余垃圾甲烷发酵的影响

生物可利用的微量金属元素不仅能够保证污染物以最大的速率转化，而且还可以使某些特殊的转化得以发生，并提高微生物对有毒污染物质的耐受能力。在研究厨余垃圾总固体浓度(total solid, TS)、接种量和C/N比对厨余垃圾厌氧发酵影响的基础上，重点探讨微量金属元素钴及其配合物丝氨酸对厨余垃圾厌氧发酵甲烷产量及关键酶含量的影响。结果表明，当TS为0.5%、接种污泥量为100 mL/L和C/N比为20∶1时，厨余垃圾厌氧发酵的甲烷产率较高，为367 mL/g COD；添加2 μmol/L的微量金属元素钴-配合物丝氨酸时，甲烷产率则提高到432 mL/g COD，相应地，辅酶M的含量由空白实验的41.21 μmol/g VSS提高到54.64 μmol/g VSS，辅酶F₄₂₀的含量由0.31 μmol/g VSS提高到0.48 μmol/g VSS。     

三峡库区腹地大气微量金属干湿沉降特征

为研究三峡库区腹地大气微量金属沉降特征,在万州城区采样点收集了2014年1月~6月的干湿沉降样品,在云阳晒经村(工厂区)、云阳高阳(场镇郊区)、开县白家溪(自然保护区)、开县野塘溪(县郊区)、开县大德(乡村区)收集了2014年4月的干湿沉降样品;分别测定了样品的p H值、电导率和微量金属元素(Al、As、B、Ba、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Li、Mn、Pb、Ni、Sb、Sr、Sn、Ti、Zn、V).结果表明:1万州城区酸雨频率为48.44%,酸雨主要集中在1~4月.不同功能区酸雨频率高低顺序为:工厂区万州城区县郊区场镇郊区自然保护区乡村区.2湿沉降中20种微量金属质量浓度均低于国家地表水环境质量标准Ⅲ级标准限值,而Cd、Cu、Pb和Zn不同程度超Ⅰ级标准限值,其中工厂区相对严重.3万州城区干沉降提取液p H值在4.91~6.74之间,平均为5.79.各功能区干沉降酸度高低顺序为:工厂区县郊区万州城区乡村区场镇郊区自然保护区,这与湿沉降酸度顺序完全一致,说明干湿沉降中主要酸性物质具有同源性.4万州城区Ba、Co、Cu、Cr、Li、Mn、Ni、Sr、Zn干沉降超过湿沉降,而Al、As、B、Bi、Cd、Fe、Pb、Sb、Sn、Ti、V湿沉降大于干沉降.富集因子分析表明,万州城区Al为中等富集,Bi和Cd显著富集.     

紫外分光光度法测定大米中微量元素硒的含量

以市售大米为检测对象,采用凯氏烧瓶消解-紫外分光光度法测定了样品中微量元素硒的含量。结果表明:富硒大米、五常大米、白城大米、泰国香米及龙江县大米的含硒量分别为:0.258、0.054、0.051、0.033、0.045mg/kg(干基)。富硒大米的硒含量明显高于普通大米。标准曲线的相关系数r为0.9998,加标回收率在98.6%～102.7%之间,精密度RSD为2.25%,因此该法具有灵敏度高、稳定性好、工作曲线线性关系好的显著优点,可用于大米中微量元素硒的测定。     

城市水循环中的微量污染物负荷

污水中不同的有机化合物,例如,药物、个人护理产品中的添加物、家用化学物质和工业化学等物质都对水生生态系统和人类健康带来了潜在威胁.这些污染物质的大部分在环境中含量非常低,范围在pg/L至ng/L间,因此,被称为微量污染物.这些微量污染物质对水生生态系统和人类健康的威胁表现在内分泌干扰作用、化学敏感作用,污染混合物的交互作用以及长期暴露下的慢性作用.     

应用自动识别和定量系统评价两种污水再生工艺对微量有机污染物的去除效果

采用气质联用分析,并结合自动识别与定量系统(AIQS-DB)考察2种再生水厂采用的深度处理工艺对微量有机污染物的去除效果。结果表明,以污水为原水的膜生物反应器(MBR)+臭氧氧化+生物活性炭滤池(BAC)工艺用于再生水生产,MBR工艺对有机污染物的去除起主要作用;城市污水厂二级出水为原水的混凝沉降+浸没式超滤(SMF)/连续微滤(CMF)+部分反渗透(RO)+臭氧氧化工艺用于再生水生产,其SMF和CMF工艺段的膜截留作用均可有效消减有机污染物含量,SMF的效果优于CMF;2种工艺中采用的臭氧技术都能进一步加强部分物质的去除效果。气质联用结合AIQS-DB可用于再生水中污染物的筛查和不同污水再生工艺对微污染物消减效果的评价。     

氢化物发生-原子荧光光度法测定饮用水中的微量砷

建立了采用AFS-9800氢化物发生原子荧光光度仪测定生活饮用水中微量砷的方法。结果表明,荧光强度为280 V,等电流60 A,读数时间12 s,硼氢化钾浓度为1.5%,对测定微量砷有较好的检出,检出限为0.004μg/L,标准曲线相对系数R=0.999 8,相对偏差为0.5%,不同样品加标回收率在90%-100%。该方法检出限低、灵敏度高、精密度好,在实际工作中具有较大的推广价值。     

以羟胺为底物的自养脱氮微量热研究

羟胺（NH₂OH）是单级自养脱氮系统物质转化的重要中间产物。从稳定运行（氨氮去除率维持90%以上，总氮去除率维持在80%以上）的单级自养脱氮工艺（SBBR）取活性污泥放入量热池，加入不同浓度N-NH₂OH（40～200 mg/L）进行量热实验研究。结果表明，用Boltzmann模型可以很好地表达量热值与NH₂OH浓度的关系，超过一定浓度的羟胺会抑制微生物活性，自营养脱氮过程的产热增量降低。