温度对ABR反应器处理效果和微生物群落结构的影响

采用厌氧折流板反应器(Anaerobic baffled reactor, ABR)工艺处理模拟养猪场废水,考察低温(15±1)℃、中温(35±1)℃、高温(50±1)℃等3个温度条件对ABR处理效果和微生物群落结构的影响.同时,在水力停留时间HRT为24 h,进水COD为2000 mg·L^-1的条件下,考察了不同温度条件对ABR系统出水COD、pH、挥发性脂肪酸(Volatile fatty acid, VFA)的影响.最后,采用扫描电镜和荧光原位杂交技术(Fluorescence in situ hybridization, FISH)分别考察了不同温度条件对污泥微生物形态、种群结构和相对丰度的影响.结果显示,中温条件下系统的COD去除率最高,保持在96%以上,而低温和高温条件下系统的COD去除率均在70%左右;温度变化对反应器内pH值的影响不大;VFA含量在中温条件下最低,表示反应器运行最稳定;FISH结果显示,中温条件下系统真细菌和古细菌的总相对丰度最高,比低温和高温条件下分别高出12%和27%.     

移动型环境风险源识别与分级方法研究

为了有效管理移动型环境风险源,降低其在转移运输过程中的风险水平,建立了用于识别移动型环境风险源并为其环境风险分级的方法.本方法基于我国现有环境污染事故统计分析结果,选取能够表现移动源诱发事故的起因及特征的风险评价指标因子,采用指标因子分析方法量化环境风险源风险水平.分级过程中分析了移动型环境风险源环境风险影响因子、环境风险源源强特征和风险表征方式,以风险物质数量水平-环境风险水平为基础建立风险分级矩阵,最终形成包含"环境风险源筛选"和"风险分级"两步的分级方法,旨在直观体现移动型环境风险源风险水平的同时,提高方法的可操作性和实用性.     

出水回流对ABR反应器启动过程中污染物去除效果和微生物种群的影响

出水回流对厌氧折流板反应器(ABR)抗酸化性能及机制的影响研究是提升高负荷ABR稳定运行研究的热点.因此,本文采用ABR处理模拟废水,采用常温、高负荷启动方式,研究回流对ABR启动过程中运行效果、挥发性脂肪酸(VFA)及微生物种群分布的影响.结果显示,回流对ABR的COD去除率影响不大,但可使反应器的pH值更稳定;回流反应器中的VFA累积速率降低了1/3,有利于减少VFA的积累;回流反应器中的微生物主要有短杆菌、球菌、链球菌及拟杆菌等,回流提高了反应器中的微生物多样性,从而提高了微生物种群的稳定性.回流反应器中真细菌、古细菌、产氢产乙酸菌和耗氢产乙酸菌的相对丰度均高于不回流反应器,真细菌平均高出8.5%,古细菌平均高出4.5%,产氢产乙酸菌和耗氢产乙酸菌分别高出3.5%和3.0%.通过回流能够调控pH值、VFA浓度、微生物种群结构及分布,进而提升ABR反应器的抗酸化性.     

浑河中游水污染控制与水环境修复技术研发与创新

浑河中游制药、石化工业水污染是最大的工业污染,废水具有有毒有害、难降解等特点;浑河中游支流河水污染严重。为了控制水污染,改善水环境,国家水体污染控制与治理科技重大专项课题开展了区域水污染控制与水环境修复技术研发和创新。针对黄连素废水和磷霉素钠废水,研发了臭氧氧化、脉冲电絮凝、铁碳微电解等物化处理工艺以及物化-生化耦合处理工艺,实现了制药废水的有效处理;针对石化腈纶废水,研发了多格室脱氮反应器、膜生物反应器-臭氧氧化-曝气生物滤池全流程处理工艺,实现了腈纶废水氨氮脱除和达标处理;针对浑河中游支流河污染问题,研发了塘和湿地组合生态净化技术、污染底泥的安全处理处置与资源化利用技术。     

高效藻类塘与水生植物塘联用深度净化受污染河水研究

采用高效藻类塘与水生植物塘联用工艺对劣Ⅴ类河水进行深度净化,通过对出水中CODCr,NH4+-N,TP和DO等指标的分析测定,研究了其对沈阳某河流水体的净化效果。结果表明,在HRT为4 d,水深0.5 m,进水CODCr为70~100 mg/L,DO,NH4+-N,TN和TP浓度分别为0.89~1.65,1.6~2.9,2.3~4.5和0.6~1.2 mg/L的条件下,联用工艺出水CODCr为35.40 mg/L,DO,NH4+-N,PO43--P,TN和TP浓度分别为5.88,0.66,0.17,1.51和0.16mg/L,水体中各项指标均达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》中规定的Ⅴ类标准。水生植物塘对藻类塘出水中的藻类有很好的去除效果,平均去除率为94.5%。联用工艺对CODCr,NH4+-N和PO43--P的去除效果均表现为一级藻类塘>二级藻类塘>水生植物塘,其中藻类塘起主要作用。     

养猪废水的吸附-过滤法初级处理试验研究

以实际养猪废水为对象,采用吸附-过滤法进行预处理,研究稻草滤料和稻草-沸石双层滤料在不同滤速下对养猪废水中CODCr、氨氮和磷的去除效果.结果表明,稻草-沸石双层滤料对CODCr、氨氮和磷的去除效果明显优于稻草滤料.以稻草-沸石双层滤料为过滤介质时,5 m/h的滤速下,CODCr、氨氮和磷的最大去除率分别达47 9%、72 9%和50 1%.研究表明,吸附-过滤预处理不仅能去除养猪废水中的CODCr、氨氮和磷,还能去除一定量的小分子有机物和臭味,同时附着大量固体有机物的稻草和吸附有氨氮、磷的沸石经过处理后可作为土壤改良剂或肥料,从而实现了农业固体废物的资源化利用.     

浑河底泥古菌群落结构季节性变化特征

为探究不同水期河流底泥古菌群落结构特征,选取浑河底泥为研究对象,并于2014年4月(枯水期),9月(丰水期),11月(平水期)对浑河流域进行样品采样,通过PCR-DGGE技术获得3个水期古菌的DGGE指纹图谱,并进行数据分析.结果表明,平水期的古菌多样性和种群丰度都要好于枯水期和丰水期,多样性指数均高于2.10,种群丰度均高于0.94,且上游到下游均匀度波动平缓,数值维持在0.90左右,说明平水期浑河底泥古菌群落结构变化相对稳定.聚类分析结果表明,不同水期浑河底泥古菌群落结构多样性并没有明显的地区特征,但3个水期位于城市段的采样点的古菌亲缘性较为接近.冗余梯度分析(RDA)结果表明,枯水期时水中BOD5、p H和DO是影响古菌群落的主要因素;丰水期时水中的p H和NO-3-N是影响古菌群落的主要因素;平水期时水中的TP和NO-2-N是影响古菌群落的主要因素.     

磷酸铵镁结晶法去除和回收养猪废水中营养元素的实验研究

以模拟养猪废水为处理对象,进行了磷酸铵镁结晶小试实验,考察了pH值、NH4 、Mg2 、Ca2 和CO23-浓度对磷酸铵镁结晶反应的影响;利用扫描电镜-能谱分析仪(SEM-EDX)和X射线衍射仪(XRD)对结晶产物进行了表征.结果表明,磷酸铵镁结晶反应的最佳pH值范围为9.5～10.5;随着NH4 与磷摩尔比的增加,磷的去除率增大;最佳的镁与磷的摩尔比为1.4:1,过高的镁盐投加量对提高反应效率作用不明显;Ca2 的存在对磷酸铵镁结晶产物的晶形、纯度均产生干扰,当Ca2 增至一定浓度时,反应将生成无定形的磷酸钙沉淀;CO2-3的存在会降低磷的去除率,但不影响磷酸铵镁的晶形与纯度.     

电辅助对厌氧折流板反应器处理高浓度有机废水的影响

为探究电辅助对ABR(厌氧折流板反应器)处理高浓度有机废水效能的影响,在温度为(35±1)℃、HRT(水力停留时间)为24 h、进水ρ(COD_Cr)维持在5 000 mg/L的情况下,研究电辅助位置对COD_Cr去除率、各格室VFA(挥发性脂肪酸)质量浓度和组成以及微生物群落的影响. 结果表明:①电辅助作用于反应器第1格室时,COD_Cr去除率达最大值(83.19%),较对照组提高约15.23%;1#-1格室ρ(乙酸)提高约23.26%,而ρ(丙酸)下降78.09%,说明电辅助能有效提高产氢产乙酸菌丙酸转化乙酸能力,有利于反应器性能提高. ②当电辅助添加在第2格室时,2#-2格室ρ(乙酸)略有下降,而ρ(丙酸)提高近4.2倍,电辅助对水解发酵菌促进效果明显,作用格室表现为乙酸-丙酸发酵类型. ③电辅助ABR各格室微生物群落结构的相似度均在70.0%以下,表明电辅助在强化不同优势菌群的同时改变了微生物种群结构.