典型含氮消毒副产物的形成及去除的研究进展

水的消毒处理会导致大量副产物的产生,其中以卤代乙睛、亚硝胺及卤代硝基甲烷三种物质为代表的含氮消毒副产物(N-DBPs)具有强烈的致毒致癌性,成为当今一大研究热点。文章结合历年国内外学者对N-DBPs的研究成果,总结了三种典型N-DBPs的分析方法,并对其形成机制和去除途径进行了综述。在此基础上,文章展望了今后有关N-DBPs的研究思路及方向,对深入研究N-DBPs具有一定的参考意义。     

生活污水典型有机污染物与ASMs模型水质特性参数相关性研究

研究了生活污水中典型有机污染物糖类、蛋白质、油脂以及直链烷基苯磺酸钠（LAS）对生活污水中COD的贡献率,采用硝酸盐利用速率法（NUR）测定了活性污泥数学模型（ASMs）中的有机水质特性参数,分析了单一糖类、蛋白质、油脂、LAS对有机水质特性参数的影响,并给出了生活污水中这4种有机污染物与ASMs有机水质特性参数S_S、X_S、S_I、X_I的相关关系.结果表明,反硝化条件下异养菌产率系数为0.683;蛋白质、糖类、油脂和LAS分别占COD的24%～35%、 17%～35%、 5.78%～10.56%和 3.77%～7.23%,是污水中COD的主要化学组成成分;该污水中的快速生物降解物质占总COD的22%～29%,慢速可生物降解物质占29%～38%;生活污水中糖类、蛋白质、油脂、LAS这4种典型有机物的浓度与ASMs的水质特性参数S_S、X_S、S_I、X_I的相关性较好,相关系数>0.9.     

双酚A在厌氧污泥上吸附行为的研究

采用批式实验研究了低浓度的内分泌干扰物双酚A在厌氧污泥上的吸附行为.实验采用高温灭菌的方法对活性污泥灭活以减小污泥降解对吸附实验的影响.研究发现,厌氧污泥对 BPA 的吸附很快,15min的吸附量可达最大吸附量的89.1%. BPA的吸附等温线可以较好地用线性模型以及Freundlich模型来描述,其在温度为10-30℃之间的有机碳归一化分配系数在 665～878的范围内. MLSS对BPA的吸附去除率有较大的影响,随着MLSS的增加, BPA 吸附去除率增加.通过吸附热力学的研究可以推断, BPA 在厌氧污泥上的吸附过程以物理吸附为主,主要是一个分配过程.污泥解吸实验表明BPA在厌氧污泥上的吸附是部分可逆的.     

城市污水生物脱氮系统出水经氯胺消毒形成NDMA的影响因素研究

为了考察城市污水回用时氯消毒过程中NDMA的形成,以2套生物脱氮实验装置厌氧/缺氧/好氧(A/A/O)和缺氧/好氧(A/O)的二沉池出水为对象,研究了氯胺消毒过程中氯胺剂量、pH、NO2--N和NO3--N浓度对N-亚硝基二甲胺(NDMA)形成的影响.结果表明,二沉池出水中仍然含有微量的NDMA前体物,导致了氯胺消毒过程中NDMA的形成,而且NDMA的浓度会随氯胺浓度的增加呈线性增加;在中性或稍偏碱性(pH 7～8)的条件下,NDMA生成量最大;二沉池出水中NO2--N和NO3--N的浓度对NDMA的含量皆不会产生明显影响.     

含氮杂环化合物的生物降解研究进展

杂环化合物是焦化、印染、农药等工业废水中常见的有机污染物，是造成这类废水难生物降解的主要原因。本文介绍了国内外对含氮杂环化合物在好氧、厌氧、缺氧条件下以及共基质条件下生物降解性能的研究进展，总结了部分菌种对杂环化合物的降解途径，并对一些现象从分子结构和电荷特性等方面给予了解释。最后对含氮杂环化合物的生物降解提出了进一步的研究方向。     

黄浦江溶解有机质光学特性与消毒副产物NDMA生成潜能的关系

对黄浦江表层水样的过滤液进行紫外吸收光谱和荧光光谱扫描,并测定了溶解有机碳(DOC)、N-亚硝基二甲胺(NDMA)及其生成潜能(NDMA-FP),探讨了黄浦江溶解有机质(DOM)的光学特性与消毒副产物NDMA生成潜能的关系.结果表明,黄浦江水中NDMA-FP随DOC浓度增加而增加(r=0.487,P<0.01),但与DOM的比吸收系数(SUVA254)和腐殖化指数(HIX)均呈负相关(r=-0.605,P<0.01;r=-0.396,P<0.01);NDMA-FP还与相对较低分子量的类酪氨酸、类色氨酸等类蛋白物质的荧光强度呈显著正相关(r=0.421,P<0.01;r=0.426,P<0.01),而与类腐殖质的荧光强度则呈显著负相关(r=-0.422,P<0.01).因此,黄浦江水中消毒副产物NDMA的生成潜能随着溶解有机质含量的增加而增加,特别是与DOM中的类蛋白组分含量密切相关,但随着DOM的芳香性和腐殖化程度的增强而减少.     

糖类在城市污水生物处理系统中的去除机理

研究了厌氧、缺氧和好氧状态下淀粉在城市污水生物处理系统中水相和泥相中吸附和降解的动力学参数,建立了淀粉在厌氧、缺氧、好氧状态下的降解动力学模型,并对模型预测的结果进行了验证.结果表明,Fritz-Schlunder模型可以较好地描述糖类在厌氧、缺氧和好氧污泥上的吸附过程,吸附的大分子糖类迅速水解为低一级的高分子物质和小分子物质;厌氧降解速率系数K厌、缺氧的降解速率系数K缺与好氧的降解速率常数的比值分别为0.40和0.64;所建立的动力学模型能较好的预测出水糖类的浓度(相对误差<10%).     

投加Na2S对化学强化除磷污泥厌氧发酵释磷的影响

以在污水处理过程中采用化学强化除磷而产生的剩余污泥为研究对象,考察了硫化钠（Na₂S）投加量对污泥释磷以及厌氧发酵的影响.结果表明,在S/Fe物质的量比为0.3~1的范围内,投加的Na₂S越多,污泥厌氧释放的磷越多,当S/Fe物质的量比为1：1时,污泥S1和S2上清液中磷浓度分别达到了170和150mg/L（污泥释磷率分别为22.2%和27.23%）;投加Na₂S会导致pH值升高,碱性条件会促进有机物的释放以及产酸微生物的生长,并因此促进VFAs的产生;VSS/TSS越高的污泥,对pH值的缓冲能力越强,释放的NH₄⁺-N也越多;此外,投加Na₂S后会导致污泥上清液中Fe（Fe²⁺与Fe³⁺之和）和Al³⁺的浓度上升,而生成的FeS_x会使沉淀沉降性能变差.S/Fe物质的量比为0.3和0.5时,对生物多样性影响不大,但大于1：1后Shannon指数下降.综合考虑释磷与后续厌氧发酵以及污泥沉降性能,推荐按S/Fe物质的量比为0.3：1~0.5：1投加Na₂S,既可以保证上清液磷浓度大于50mg/L,又将上清液中Fe和Al³⁺等杂质金属离子的浓度控制在较低的水平（<10mg/L）,利于后续用鸟粪石法回收磷,同时促进产酸（VFAs为对照组的8.3倍）,且污泥沉降性能受影响较小.     

厌氧与缺氧污泥对17β-雌二醇吸附性能的研究

雌二醇浓度为500～10 000　ng/L,采用活性污泥灭活吸附,考察了吸附平衡时间和pH值对吸附的影响.在10、20、30℃不同温度下建立了Freundlich吸附等温线,并计算了分配系数K_d.结果表明,厌氧与缺氧失活污泥对雌二醇的吸附都在30 min以内达到平衡;pH值在6～9范围内对吸附没有影响,pH大于9时随着pH值增加吸附量减少;两者在不同温度下对雌二醇的吸附都符合Freundlich吸附,都呈线性吸附,分配系数随温度升高而降低,厌氧失活污泥的分配系数K_d为629.2(10℃)＞534.9(20℃)＞405.6(30℃),缺氧失活污泥的分配系数K_d为601.2(10℃)＞491.3(20℃)＞360.1(30℃).另外,研究了厌氧与缺氧活性污泥的吸附等温线与分配系数,厌氧活性污泥的K_d大于缺氧活性污泥.厌氧(缺氧)活性污泥与灭活污泥对雌二醇的吸附未出现明显差别,厌氧污泥的吸附性能强于缺氧污泥.     

含氮消毒副产物及其前体物的控制研究进展

近年来,高毒性含氮消毒副产物(N-DBPs)在饮用水和污水的消毒处理中频繁检出,引起了广泛的关注。阐述了N-DBPs的前体物来源,生成势的影响因素,N-DBPs及其前体物的控制技术,针对N-DBPs的研究现状,提出了现阶段的不足和今后需要改进及深入研究的问题。