施用污泥堆肥及其水溶性有机物对土壤中荧葸解吸-淋滤的影响

以荧葸(Fluoranthene)为多环芳烃(PAHs)的代表,通过序批试验及土柱淋洗试验研究了污泥堆肥及污泥堆肥水溶性有机物(DOM)对污染土壤中荧葸解吸和淋滤的影响.施用污泥堆肥实验结果表明,污泥堆肥施人土壤后的短时间内由于带人和产生的DOM而表现出促进土壤中荧葸的解吸与淋滤,但随着DOM的降解,该作用逐渐消失.污泥堆肥充分腐熟后(腐熟堆肥)因DOM少而稳定的腐殖质等固相有机质含量相对较多,而表现出施用腐熟堆肥后土壤更易对荧葸吸持.单独施用污泥堆肥DOM后的试验,也进一步表明了污泥堆肥DOM的存在确实能促进土壤中荧葸的迁移,且在相同DOM浓度下,腐熟堆肥DOM对土壤中荧葸的解吸和淋滤的促进作用明显高于初始堆肥DOM处理,原因在于腐熟堆肥DOM中大分子组分和疏水性组分的含量比初始堆肥的DOM要多.因此,堆肥施用对土壤多环芳烃环境行为或活性的影响是堆肥施人土壤后固相有机质含量及性质和溶解性有机质的含量及性质等综合影响的结果.     

生物酸化污泥回用在批式运行的污泥生物淋滤工艺中的效果

以制革污泥为对象,利用上批淋滤结束后的生物酸化污泥既含大量微生物又具有较强酸度的特点,用其回流以达到使原始污泥预酸化和接种微生物的双重效果,建立用生物淋滤技术序批式处理制革污泥的工艺.用硫酸调节原始污泥pH至5.5左右,接入质量分数为20%的菌种和0.4%的能源物质进行污泥中重金属的生物淋滤处理,取淋滤过程不同阶段中pH3.5、3.0、2.5、1.95的生物酸化污泥作菌种,同时用硫酸对待处理污泥预酸化进行下批生物淋滤处理.此外,采用刚淋滤结束的pH1.95的生物酸化污泥代替硫酸进行污泥的预酸化和接种.结果表明,用淋滤过程中pH3.5～1.95的生物酸化污泥作菌种,污泥的pH值都能够下降到2.0以下,而且不同pH值的生物酸化污泥作菌种的淋滤效果差异并不显著,说明淋滤过程中pH在3.5以下的污泥都可以作为菌种,接入到下一批次待处理的污泥中进行生物淋滤.连续6批次的污泥淋滤试验表明,用刚淋滤结束的pH<2的生物酸化污泥回流既能完全代替浓硫酸对原始污泥进行预酸化,并又兼有接种作用.每批处理4d均能稳定完成淋滤过程.因此,工程应用中只需在待处理污泥中添加上批淋滤结束的酸化污泥便可,使生物淋滤持续批式运行,大大简化了处理工艺.     

水溶性有机物对植物吸收菲的影响及其机制研究

水培小麦试验研究了水溶性有机物(DOM)对植物吸收多环芳烃(菲)的影响,并对其机制进行了初步探讨.结果表明:菲抑制了植物的生长,抑制率达到18.01%,DOM可加剧菲对植物生长的抑制作用,使生长抑制率升至24.38%;植物可吸收和富集水培液中的菲,而DOM能明显地促进植物对菲的吸收和富集作用,使得其根部浓缩系数高达37.63 L·kg^-1,同时DOM还能促进根部吸收的菲向地上部转运;植物在吸收菲的同时,使得营养介质的pH显著升高,DOM与菲存在显著的协同交互作用,可使介质pH值的升高     

起始pH值对生物产酸处理洗毛废水的影响

采用10 L搅拌釜式生物反应器(STR),研究了化学酸(4.5　mol·L^－1硫酸)预酸化和生物酸化废水预酸化对生物产酸法处理洗毛废水的影响.结果表明,预酸化处理可大大缩短生物产酸法处理洗毛废水的时间. 其中利用生物酸化废水回流代替无机酸调节洗毛废水pH效果更好,当调节起始pH为5.20时,仅需要1.5 d便可以完成处理周期,比不预酸化的对照(需要9 d)缩短7.5 d的处理时间,COD去除率高达91%. 研究进一步表明, 生物酸化废水预酸化能取得很好的处理效果主要是由于预酸化降低了体系pH,有利于硫杆菌的活性大幅度提高,同时大大消减了待处理废水的缓冲容量,更重要的是大量增加了硫杆菌数量所致. 因此采用生物酸化废水回流有利于难处理的洗毛废水生物酸化法处理的连续运行并具有良好的应用前景.     

城市污泥有机氮矿化动态及其影响因素的研究

采用好气培养间歇淋洗法研究了厌气消化脱水污泥的有机氮矿化动态．在污泥用量为３％—２４％范围内，污泥有机氮１４周矿化率可达３１％—６５％，前６周矿化相对较快，随后减慢，其矿化动态可用经典一级动力学方程来描述．污泥用量小于６％时，随污泥用量增加，有机氮矿化率明显减小；污泥用量在６％—２４％时，污泥用量对有机氮矿化率的影响较小，但温度对有机氮矿化率影响相当明显．     

提高氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌平板检出率的方法:双层平板法

用2％的水琼脂作底层平板，上面涂布异养菌（酵母1130）菌液，再倒入分离硫杆菌的固体培养基作上层平板，涂布一定稀释度的含硫杆菌的菌悬液，30℃下倒置培养．结果显示，氧化硫硫杆菌菌落在双层平板上检出的时间比单层平板提早5d，检出率提高3．6倍，氧化亚铁硫杆菌菌落在双层平板上，检出率提高2．1倍．琼脂经高压灭菌后产生较高浓度的对化能自养菌有毒的水溶性有机物可能是影响单层平板检出率的重要原因，而双层平板下层的异养菌因能消耗上层的水溶性有机物从而可大幅度提高硫杆菌的检出效率．     

酸性条件下H+ - Cu2+在红壤表面反应的能量特征

研究了酸性条件下H -Cu2 在红壤表面反应动力学的能量特征,结果表明:酸性条件下Cu2 的吸附分为快反应和慢反应两个阶段.用一级动力学方程拟合,Cu2 的最大吸附量随酸度的增加而显著下降,随温度的升高提前达到平衡.用双常数方程描述Cu2 在吸附点位能量分布的不均匀性,用扩散速率常数b计算,活化能(Eb*)随酸度的增加而增加,Cu2 扩散需要克服的能障变大;ΔH*值为正,温度升高可促进Cu2 的扩散;ΔS*均为负值,表明吸附反应使体系的有序度增加.原液pH值为3.8和3.3时,流出液的pH值高于原液,这是由于土壤的缓冲作用、土壤表面质子化和硫酸根专性吸附释放的羟基中和;反应初期H 消耗是快反应过程,反应后期H 对矿物的溶蚀为速率控制步骤.     

天氧附着膜膨胀床反应器预处理有机氯农药废水的研究

针对有机氯农药废水可生化性差的特点，研究了采用厌氧膨胀床颗粒活性炭反应器对其预处理以提高可生化性的效果。未经处理的有机氯农药废水及经混凝、Fenton氧化处理后的有机氯农药废水分别进入厌氧反应器，在进水pH为6．8～7．2，水力停留时间为48h，有机物容积负荷为1．41～3．19kgCOD／m^2．d时，3种废水的出水B／C值分别为0．35、0．41和0．42；出水COD分别为1280、1050和659mg／L；出水色度分别为50倍（灰白）、20倍（灰白）和20倍（灰白）。从运行稳定、经济的角度，选择混凝一厌氧组合作为该农药废水的预处理工艺。研究提出采用单位表面面积生物膜底物降解速率LW作为厌氧膨胀床反应器的设计指标，并根据试验数据得出厌氧膨胀床颗粒活性炭反应器的动力学模型，为工程设计及运行管理提供依据。     

未消化生活污泥中氮磷供应特性及其环境行为

采用土柱模拟试验，比较了生活污泥和化肥在水－旱耕作制下氮磷的肥效及其对地下水的影响。结果表明，污泥氮磷生物有效性在当季虽比等量的化肥略低，但仍有较大的肥效，且较化肥后效显著，有利于后茬作物的稳健生长。     

麦秸与奶牛场废水高固体混合厌氧发酵产甲烷研究

在实验室条件下,以麦秸和奶牛场废水为原料,设计麦秸与奶牛场废水质量比1∶4(T1)、1∶3(T2)和1∶2(T3)以及对照(麦秸与水质量比1∶4(T4))4个处理,研究发酵过程中日产气量、甲烷含量、发酵前后麦秸理化特性和结构的变化.结果表明,奶牛场废水与麦秸在中温、高固体条件下,厌氧发酵可以正常进行,且产气期延长2周以上,对甲烷含量的影响不大;厌氧发酵初始TS浓度对系统产气的影响较大,麦秸产气量随TS浓度的增加而降低,以T1的产气效果最好,麦秸TS产气量为0.41 L.g-1,较T4提高了17.14%,平均甲烷含量为48.78%;厌氧发酵后,麦秸半纤维素含量大幅降低,纤维素含量少许降低,降低幅度均为T1>T2>T4>T3,木质素含量稍有增加,各处理间无显著差异(P>0.05);FTIR和XRD的结果表明,厌氧发酵后,麦秸纤维素结晶区的相对含量增加,混合发酵可以促进厌氧微生物对麦秸纤维素结晶区的破坏.将麦秸与奶牛场废水(质量比)1∶4混合发酵产沼气是可行的,且促进了厌氧微生物对麦秸有机物的分解破坏,提高了麦秸产气量.