厌氧酸化在焦化废水脱氮和毒性削减中的作用

分别用厌氧酸化-缺氧-好氧(A₁-A₂-O)生物膜法和缺氧-好氧(A/O)生物膜法处理焦化废水,比较了二者对废水毒性的削减效果.试验结果表明,焦化废水的毒性大于0.19mg/L氯化汞的毒性.其毒性削减与有机氮去除有一定关系,厌氧酸化在提高废水有机氮去除率和降低废水的毒性方面起到了重要的作用.废水经A₁-A₂-O生物膜系统处理后,毒性大大降低,当HRT为37.9h时,出水对发光菌的相对发光度可达96.8%,其毒性相当于0.023mg/L氯化汞的毒性.     

富磷污泥厌氧发酵过程中乙酸浓度对磷释放的影响

以强化生物除磷(EBPR)污泥为研究对象,考察了不同初始乙酸浓度条件下富磷污泥厌氧发酵过程中磷及相关指标的变化,并探讨释磷机制.结果表明:初始乙酸浓度对污泥最大释磷量影响不大,(73.1±2.2)%的污泥总磷量(TP)以磷酸盐的形式释放到液相中,其主要来自聚磷的分解.聚磷的分解途径包括:1)聚磷菌(PAOs)通过吸收乙酸贮存聚β-羟基烷酸酯(PHA)的厌氧生物释磷机制释放磷酸盐;2)PAOs的维持作用导致的聚磷直接分解过程.当初始乙酸浓度不充足时,生物释磷过程受限制,聚磷以相对较慢的速率直接分解;随着乙酸浓度的增大,生物释磷速率增快,同时随之增加的PHA含量能促进污泥的水解酸化.上清液中PO43--P和Mg2+浓度在达到最大值后出现了下降的现象,其可能形成鸟粪石等沉淀.根据试验数据,本文提出了从富磷污泥中回收磷的策略,即可在厌氧消化开始前向污泥中投加一定量碳源,并在发酵24h内分离上清液进行磷回收,这样不仅可以快速大量地从上清液中回收磷并减少沉淀引起的管道堵塞等问题,还可消除高浓度磷酸盐对厌氧消化的影响.     

磷酸铁污泥的生物还原释磷及其影响因素研究

以污水处理厂化学除磷工艺产生的磷酸铁(FePO4)污泥为研究对象,在厌氧条件下,考察了铁还原细菌(IRB)还原FePO4释放磷的可行性,并探讨了不同碳源、C/Fe摩尔比、添加蒽醌-2,6-二磺酸盐(AQDS)对IRB利用FePO4还原释磷的影响.研究结果表明,通过驯化可从普通活性污泥富集IRB,且利用IRB可对难溶性沉淀FePO4进行生物还原.IRB能够利用葡萄糖、乙酸钠及丙酸钠作为唯一电子供体,使FePO4发生异化还原,产生Fe(Ⅱ)并释放磷酸盐,且泥水混合液中Fe(Ⅱ)累积量与上清液中磷累积量变化趋势一致.在等摩尔碳量前提下,葡萄糖为碳源时释磷率可达51.6%,比乙酸钠和丙酸钠分别高13.8%和20.3%;以葡萄糖为碳源,C/Fe摩尔比为5:1时释磷率最大;添加电子穿梭体AQDS可使FePO4污泥释磷率提高12.6%.     

纳米零价铁去除水中微量N-亚硝基二甲胺的研究

采用纳米零价铁催化降解水中微量N-亚硝基二甲胺(NDMA),并研究了溶解氧、纳米铁投加量、NDMA初始浓度、初始pH值、温度对纳米铁降解NDMA的影响.结果表明,纳米铁可以在中性厌氧条件下有效降解NDMA,作用效果远胜于普通铁粉;其对NDMA的去除速率随着纳米铁投加量的增加而增大,但与NDMA初始浓度无关;pH值降低或温度升高均有利于NDMA的降解.纳米铁降解NDMA存在一个启动期,启动期的长短与pH值和反应温度有关,提前活化纳米铁能有效提高反应速率.NDMA的降解产物主要是DMA和NH4+,其他产物如UDMH需进一步确认.     

同分异构体喹啉和异喹啉的缺氧降解性能比较

研究了同分异构体的含氮杂环化合物喹啉和异喹啉在缺氧条件下的降解情况,发现两者表现出不同的缺氧降解特性。喹啉可以在缺氧条件下得到有效降解,其缺氧降解的最佳碳氮比为8。在最佳碳氮比条件下,喹啉的缺氧降解过程符合一级动力学规律,在其降解过程中首先以硝酸盐为电子受体,当硝酸盐氮浓度为零时,亚硝酸盐氮浓度达到最高,此后喹啉的降解主要以亚硝酸盐为电子受体,并和亚硝酸盐氮同时达到最低浓度。异喹啉对硝酸盐的利用甚微,其降解主要表现为厌氧降解特征,降解过程符合零级动力学规律。     

多环芳烃在天然水体中的自净机理研究——悬浮物沉降机理研究

以黄浦江、淀山湖底泥为沉积悬浮物的代表,研究静态条件下天然水体中悬浮物的沉降机理。结果表明,黄浦江底泥的有机质含量大于淀山湖底泥;底泥颗粒十分细小,且表面不均匀;两种底泥悬浮物的沉降类型均属于絮凝沉降,黄浦江底泥的沉降速度较淀山湖底泥快,有机质在絮凝过程中起着粘连架桥的作用。     

多环芳烃在天然水体中的自净机理研究——沉积物对多环芳烃的吸附过程模拟

以黄浦江、淀山湖底泥为沉积物的代表,蒽为多环芳烃的代表性化合物,研究了多环芳烃在天然水体中沉积物上的吸附机理。结果表明,实验条件下两种底泥对蒽的吸附均属多分子层吸附,可用deBoer－Zwikker公式所表示的极化模型较好地描述;吸附等温线出现的阶梯是由于蒽－甲醇分子的溶剂化作用及底泥颗粒的表面不均匀性所致;未参与溶剂化作用的甲醇与溶剂化蒽分子间存在竞争吸附;固体疚应对吸附容量存在较大的影响。     

焦化厂污染土壤中18种PAHs分布特征及健康风险评估

为研究焦化厂土壤中多环芳烃(PAHs)的污染特征及其健康风险,以某焦化厂为目标,布设260个点位,根据各点位污染情况,采集不同深度的土壤样品共780件。通过分析样品中18种PAHs含量,探讨了不同判定标准下厂区土壤中PAHs总体污染程度以及不同功能区污染状况特征,同时根据HJ 25.3—2019《建设用地土壤污染风险评估技术导则》对厂区内18种PAHs进行健康风险评价。结果表明：(1)该焦化厂污染水平较高,且厂区污染在空间上表现出强烈非均质性。厂区内PAHs以2～3环为主,占比为58.82%,4～6环PAHs占比为41.48%。厂区内以苯并[a]芘为基准的6种主要风险PAHs的毒性当量浓度(TEQ_Bap)分布特征与总PAHs(∑₁₈PAHs)含量分布具有一致性。(2)不同功能区表层土壤PAHs含量均值从高到低依次为污水处理区>化产区>焦炉区>锅炉发电厂>煤炭储存区>办公区。不同功能区低环与中高环PAHs含量比值不同,表明各区域污染物来源存在差异。(3)厂区内主要健康风险来源于化合物的致癌风险,不同功能区的致癌风险...     

鸟粪石法回收制肥工业废水中氨氮的中试研究

制肥工业废水中氨氮浓度高,难以直接进行生化反应,采用鸟粪石沉淀法可有效去除并回收氨氮。利用中试反应器回收某制肥工业废水中的氨氮,采用氯化镁与氧化镁作为联用镁源,通过考察不同进料方式、搅拌速度、停留时间等因素的影响,确定了鸟粪石法回收氨氮的最佳工况:采用间歇进水、固体投加镁源的投料方式,搅拌速度300 r/min,停留时间2 h。最佳条件下,氨氮去除率达到93.5%,磷残余率小于0.3%,生成的鸟粪石纯度可达85.6%,砷和铅的质量分数分别为0.0036和0.0008,符合肥料中重金属限值(GB/T 23349-2009),其他重金属均未检出。因此,回收产品有很好的利用价值。经济分析表明磷源是此方法处理成本较高的主要原因。     

污泥蛋白质和多糖成分分析与结构解析研究进展

随着污泥产量的逐年增加,污泥资源化受到了越来越多的关注,其中厌氧消化是当下应用最广泛的技术之一.目前,针对强化污泥厌氧消化效果的研究较多,而涉及污泥有机质对厌氧消化影响的机理研究仍在发展.本文从污泥中占比最高的有机质——蛋白质和多糖入手,讨论了其对厌氧消化过程的影响,并从成分和结构两个角度归纳了对蛋白质和多糖的主要解析技术,其中对于污泥中蛋白质与多糖高级结构的解析方法仍处于起步阶段,这也是限制污泥厌氧消化过程中有机质转化机制研究的因素之一,在未来需要更深入地探索.