利用羟胺实现城市污水短程硝化最优投加点选择

模拟缺氧/好氧（A/O）模式运行的序批式活性污泥法（SBR）处理系统,探究利用羟胺实现城市污水短程硝化的投加点优化.批次实验发现,溶解氧存在会降低羟胺对亚硝酸盐氧化菌（NOB）抑制效果的（20±0.5）%.此外,相较于未经缺氧处理和延长缺氧时间（>15min）处理,缺氧时间为1~5min可提高NOB活性抑制率13%~25%.长期试验表明,在缺氧段末投加羟胺的短程硝化系统维持NO₂^--N积累率92%以上,而在好氧阶段投加羟胺的系统NO₂^--N积累率逐渐降低.qPCR分析证明,羟胺投加点为缺氧段末可在充分抑制NOB基础上,降低对氨氧化菌（AOB）的抑制作用,从而有利于AOB成为优势菌群结构.本研究为优化羟胺投加点和稳定维持短程硝化提供理论基础.     

颗粒+絮体污泥CANON工艺的启动与SRT影响研究

为缩短工程应用中CANON工艺的启动时间及指导实际工程排泥控制,利用两个相同规格的SBR反应器接种不同比例厌氧氨氧化(anaerbic ammonium oxidation,ANAMMOX)颗粒污泥,研究了CANNON工艺启动规律与不同絮体SRT对工艺运行的影响.试验过程中,温度控制在30℃±1℃,pH 7~8.结果表明,接种5%和10%ANAMMOX颗粒污泥的两反应器在初始FA浓度大于44 mg·L~(-1)条件下,不利于工艺的快速启动.接种15%和20%ANAMMOX颗粒污泥的两反应器,分别在运行的第46 d和35 d成功启动了CANON工艺.当絮体SRT分别为30 d、90 d和不主动排泥时,系统总氮去除负荷均能维持在0.35kg·(m3·d)-1;定量PCR数据显示,随污泥龄的延长,AOB丰度相对稳定,ANAMMOX菌丰度略有增加,但是NOB丰度显著增加.因此,选择性地排出絮体有利于NOB的淘洗和系统的长期运行稳定性.     

基于BP神经网络与马尔可夫链的污水处理厂脱氮效果模拟预测

在实际污水处理厂运行过程中,其最终出水水质会受多种因素影响制约,而基于生物反应机理的活性污泥数学模型(ASM)并未将这些生物反应以外的因素考虑在内,由此带来一些不足.对此,本文提出可通过基于数据挖掘技术的黑箱模型对污水厂处理效果进行模拟预测.结合具体实际分析,提出可将BP神经网络与马尔可夫链组合应用于污水处理脱氮效果预测中.首先,通过BP神经网络模型对北京某大型污水处理厂实际进出水数据和工艺参数进行粗略拟合;其次,利用马尔可夫链对拟合结果及误差进行状态划分以进一步提高预测精确度;最后,运用基于BP神经网络与马尔可夫链的组合模型预测分析了该厂的实际出水水质.试验结果表明,BP神经网络适用于污水处理脱氮过程的拟合计算,而通过与马尔可夫链组合,可以提高模拟预测的精度和可靠性.     

生物发酵制药VOCs与嗅味治理技术研究与发展

挥发性有机物（VOCs）和异味是生物发酵制药行业排放的主要污染物质,对人体健康和生态环境有潜在危害.目前,针对生物发酵制药行业VOCs和异味污染特征及防控技术的基础研究较少,有关制药企业VOCs和异味污染在监管和治理方面均缺乏充分的理论指导,甚至导致个别药企因环保措施治理不到位而只得搬迁的情况.本文以生物发酵制药行业作为研究对象,总结了不同生产流程、污水处理站和菌渣处理阶段VOCs和异味的污染特征,并在此基础上系统概述了应用于VOCs和异味末端治理技术的发展现状.因此,为更好地解决生物发酵制药行业VOCs和异味污染问题,未来应重点在以下4个方面开展工作：①优化生产工艺,实现污染物的源头削减;②开展针对发酵制药行业VOCs和异味的污染特征研究,建立快速、有效追溯VOCs和异味污染来源的方法;③针对VOCs和异味的污染特征,筛选高效和经济的治理技术;④推进生物发酵制药行业VOCs和异味排放标准和技术规程的制定和实施.     

温度对硝化杆菌(Nitrobacter)活性动力学影响

为探究温度对亚硝酸盐氧化细菌中硝化杆菌属(Nitrobacter)活性动力学影响,本试验采用序批式活性污泥(SBR)反应器,在通过改变系统进水亚硝态氮(NO_2~--N)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Nitrobacter占细菌总数40. 3%),考察不同NO_2~--N浓度梯度下亚硝酸盐氧化过程比亚硝态氮氧化速率(SNi OR)变化规律,基于Monod模型考察系统温度对Nitrobacter活性动力学影响,并进行统计学分析.结果表明,30℃条件下SNi OR达到最大(以N/VSS计),为1. 31 g·(g·d)~(-1).统计学分析结果显示,Monod方程可较好地反映不同温度条件下基质底物浓度对Nitrobacter活性影响.基于菲尔普斯方程计算不同温度区间内温度系数(θ)可知,当系统温度低于25℃或高于30℃时,反应速率随温度变化越敏感.     

磷酸铵镁结晶法用于污水处理流程中磷元素回收进展

为解决污水处理和磷资源消耗的问题,着眼于污水处理流程中磷元素的回收,简要探讨了磷酸镁铵(MAP)结晶法用以磷元素回收的原理,重点介绍了影响MAP结晶的主要因素,综述了MAP结晶法进行磷回收的途径以及基于MAP磷回收技术的实际工程研究现状。此外,还讨论了MAP回收作为可持续农业肥料应用于包括盆栽和田间试验等的实际经验和发展前景。以期为鸟粪石法回收污水中磷元素的工程项目的实施开展和未来推广提供理论依据和创新思路,并为我国废弃物资源化应用提供参考。     

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。     

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%。     

HS?SPME?GC/MS同时测定污废水中多种 VOCs异味物质

采用顶空固相微萃取与气相色谱质谱联用技术(HS-SPME-GC/MS),建立了快速定量分析污废水中多种挥发性有机异味物质(VOCs)的方法.VOCs异味污染物主要为含氧有机物(OVOCs)、硫醚类(VSCs)和苯系物(BTEX)等三大类.针对不同异味物质的物化性质,实验优化了HS-SPME条件,如萃取纤维涂层、萃取温度、萃取时间、盐析效应及解析时间等.研究结果表明,DVB/CAR/PDMS (50/30μm)萃取头针对三类物质的选择性最高.同时综合各类异味物质的性质,优化顶空固相微萃取实验条件为:在水样中加入20%(W/V)的NaCl,65℃孵化条件下萃取30 min,解析180 s.所建方法的多种VOCs在其各自线性范围内线性良好,R~2均大于0.98,相对标准偏差为9.8%—15.5%,检出限为4—55 ng·L~(-1),加标回收率为79.1%—108.6%.对不同污废水进行了检测,实验结果证明,此方法可满足不同污废水中多种痕量VOCs异味物质的同时检测.     

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...