废水的硝化作用

硝化作用是废水生物脱氮中的关键。本文介绍了硝化作用的生化反应、硝化细菌的类群、硝化反应动力学和影响硝化作用的主要环境因子：溶解氧、ｐＨ、温度和毒物。     

DO和pH值在短程硝化中的作用

在SBR反应器中对DO和pH值在短程硝化和半亚硝化过程中的作用进行试验研究，结果表明，控制低DO和适宜的pH值在短程硝化过程中起着重要的作用。本试验条件下。当DO为0．5～1．0mg／L、pH值为7．5—8．0时。在SBR反应器中很容易实现短程硝化；当DO〉0．3mg／L时，DO越低，出水NO2^-N积累率越高；当pH值〉6．8时，不会影响系统NO2^-N积累的稳定性。另外，研究结果还表明，通过控制DO和pH值可以实现半亚硝化。本试验条件下，当进水氨氮浓度为120mg／L时，控制DO为0．3—0．4mg／L可实现出水半亚硝化；当进水氨氮浓度为200mg／L时，控制DO为0．5—0．6mg／L或pH值为6．8也可以实现出水半亚硝化。     

Recent Years Status of Sediment Bed of Golden Horn (Istanbul) After Year 1999

Golden Horn is an estuary in Istanbul. It has connection with Marmara Sea directly and with Black Sea via Bosphorus, and was polluted by different kinds of industrial plants up to 1999. In addition to this, municipal wastewater of around one million people has been discharged to here. Greater part of the estuary was almost blocked off by sediment islands. Extensive effort was spent to dredge sediment in 1999. This created quite a convenient condition for aquatic medium in the estuary.In this research, the variations of chemical compositions of sediment bed were investigated to get clue about ecological conditions of the estuary. For that purpose, sediment samples were taken from 6 stations along the estuary in 2001, 2003 and 2004. The sediment samples were analyzed for inorganic and organic constituents. Meanwhile, water samples (from the surface and just above benthic mass) were also taken from the same 6 places and they were analyzed to verify the data from sediment samples. By this way, correlations between sediment mass and water body were determined.     

El Niño影响下春季南海北部表层水体CO2分压变化

采用走航连续观测系统分别在2011年5月和2015年5月对南海北部表层水体温度、盐度、溶解氧、叶绿素a和pCO_2进行了现场观测.在El Nio影响下,2015年5月华南地区及广东省降雨量偏多,大量冲淡水入海,南海北部冲淡水区域海表盐度显著降低,2015年5月冲淡水区域海表盐度平均值为(28.05±6.18),低于2011年5月的海表盐度平均值(29.65±2.58),同时实测冲淡水区域海表温度平均升高约2.10℃.冲淡水携带的营养物质和适度升高的海表温度共同促进了冲淡水区域浮游植物的繁殖.浮游植物光合作用不断地将海水中的游离CO2转化为有机碳,同时释放出氧气,使得水体pCO_2降低,2015年5月冲淡水区域pCO_2平均值为(286±95)μatm,低于2011年5月的pCO_2平均值(300±42)μatm.2015年5月实测获得离岸海域pCO_2平均值为(421±9)μatm,高于2011年5月pCO_2平均值(386±13)μatm,二者差值为35μatm,海表温度是离岸海域pCO_2的主要影响因子,2015年5月El Nio期间离岸海域SST升高1.96℃.El Nio影响下冲淡水区域的碳汇作用增加,离岸海域的碳源作用增强,冲淡水区域碳汇增加与离岸海域碳源增强基本抵消,2015年5月南海北部整体仍是CO_2弱汇区,约为-0.40 mmol·m~(-2)·d~(-1),与2011年5月通量值-0.58 mmol·m~(-2)·d~(-1)差别不明显.     

水景构筑物对护岸型湿地中氮磷去除效率的影响

通过实验室模拟,研究了曝气处理及水景构筑物复氧处理(喷泉处理和跌水处理)对护岸型湿地中氮磷去除效率的影响。结果表明,护岸型湿地对缓流景观水体中的氮磷去除率分别约为61%和72%;曝气处理及水景构筑物复氧处理通过提高水体的DO值促进了护岸型湿地对氮磷的去除,对比空白系统,TP去除率提高了11.6%~19.1%,TN去除率提高了10.5%~16.1%;同时,喷泉处理和跌水处理通过对水体的较大扰动作用进一步强化了湿地对TP的吸附和强化絮凝作用;此外,硝化作用是护岸型湿地去除TN的主要控制步骤。     

控制低溶解氧实现亚硝化的稳定性

以A/O除磷工艺的二级出水为进水,通过低溶解氧控制,实现了亚硝酸盐的稳定积累.为研究系统的稳定性,从3个方面分别研究了总氮损失、水力停留时间(HRT)和回流比(R)对稳定亚硝化的影响.结果表明,系统的表观亚硝化率受COD浓度影响,COD≤50mg/L时,表观亚硝化率降低,COD50mg/L时,表观亚硝化率会增加;延长和缩短HRT都对稳定亚硝化存在正反两方面影响,应根据实际情况进行动态控制;提高回流比会增加破坏稳定亚硝化的风险,以较低回流比0.5为宜.另外,低溶解氧浓度不会降低系统的亚硝化效率,在HRT=6h,R=0.5,t为22～24℃条件下,平均氨氮去除率达83%,氨氮去除负荷为0.28kg/(kg·d),亚硝酸盐积累率接近100%.     

藻类生长过程中DO、pH与叶绿素相关性分析

为了在"水华"发生过程中,找到一些合理的预报参数,给河湖管理提供科学依据。在实验室做了藻类的培养试验。通过计算可以知道,pH比溶解氧(DO)与叶绿素有更好的相关性,更适合做为藻类生长情况的预报参数;溶解氧之差(△DO)与藻类的生长情况负相关性比pH之差(△pH)与藻类生长的负相关性要好;得到了在总氮0.62mg/L,总磷0.37mg/L、光强为132201x、水温为28.5℃,气压为1.016×10~5Pa的条件下的光合作用产氧速率函数;在水温为26.5～28.6℃的条件下藻类的耗氧速率为0.0176mg/(μg·h)。     

有机碳源及DO对好氧反硝化细菌AD6脱氮性能的影响

采用摇瓶实验,研究了C/N值、培养液DO及柠檬酸盐、乙酸盐、葡萄糖3种有机碳源对好氧反硝化细菌Pseudomonas mendocina AD6脱氮性能的影响.C/N值不仅直接影响好氧反硝化过程中碳源数量,也显著影响培养液DO变化.C/N值为3时,因碳源数量不够而导致AD6好氧反硝化脱氮效率仅有42%;当C/N值为23、 15、 8时,培养液DO先快速下降至缺氧状态然后再升至好氧状态,反应末期TN损失率分别为69%、 70%、 55%,其中好氧条件下反硝化作用引起的TN损失约为7%、 20%、 25%.培养液起始DO在7.15～8.08 mg/L, C/N值为15及以下,摇瓶(250 mL三角瓶)装液量为25～100 mL,摇床转速为180 r/min,培养液DO先下降至缺氧状态,但可在反硝化反应进行24 h后恢复至好氧状态,减少摇瓶装液量的充氧措施提高培养液DO效果有限.柠檬酸盐与乙酸盐是AD6能够高效利用的碳源,利用率可达90%、 92%,而葡萄糖的利用率仅有41%.乙酸盐促进了 AD6的好氧反硝化功能,TN去除率、好氧反硝化脱氮效率分别比以柠檬酸盐为碳源时高14%、 5%.采用摇瓶试验评估好氧反硝化细菌的好氧反硝化效率应谨慎,因为取决于溶液的C/N值和碳源种类,可能相当部分N的损失是在缺氧条件下产生.     

河道曝气提升河流水质的WASP模型研究

曝气充氧是修复受污染河道的重要技术,数学模型是预测、评估环境污染状况的重要方法.本研究应用WASP水质模型评价不同时段河道曝气对河流水质的提升作用.初期模型验证结果表明,WASP水质模型拟合结果与实际监测结果基本吻合,可为水污染治理工程提供参考依据.在此基础上,对不同曝气条件进行模拟分析,结果表明,河道曝气能够有效降低河水中的化学需氧量(COD)和氨氮(NH+4-N)浓度,改善水质;随着曝气河段内溶解氧(DO)水平的提升,水质虽不断改善,但改善幅度逐渐减小;全年不同月份曝气效果差异显著,5~9月曝气效果较好.结合经济投入和环境效益,最终确定夏季提升DO水平达到4 mg·L-1为河道曝气最优条件.     

控制DO及FA条件下短程硝化过程系统稳定性研究

采用SBR工艺以水产品加工废水为研究对象，同时控制进水游离氨（FA）为0．96～1．25mg!L，溶解氧（DO）为1～2mg／L，实现了稳定的短程硝化过程。在此条件下，亚硝化率及氨氮去除率分别大于95％和88％，有机物（COD）去除率在90％以上，亚硝化速率维持在0．9666×10^-3-1．0375×10^-3mgNO2-N／（mgMLSS·h）之间。研究结果表明，同时控制DO及FA在适当范围之内可以获得稳定的短程硝化过程，并可降低系统能耗。本实验采用较低的FA浓度与较高的DO浓度（与OLAND工艺比较）得到了稳定的短程硝化过程，对水产品加工废水处理具有重要应用价值。