海南岛应用氧化塘处理工业废水实践及前景

<正> 一、基本概况氧化塘是一种和自然水体自净过程十分相似的废水处理设施。其特点是在没有动能的池塘中、微生物依靠溶解于水中的氧气氧化有机物,氧化塘是浅塘.有利于阳光照射促进水温上升而增快微生物的分解,这样可以强化浮游藻类和底部高等植物的繁殖,植物体以微生物代谢产生的无机物为营养,在进行光合作用过程中产生的氧又返回供给微生物繁殖。从另一方面说,可沉的有机物在厌氧菌的作用下进行无氧分解产生CH_4、CO_2、NH_3等物质;悬浮物和溶于水中的有机物在好氧菌作用下进行好氧分解,产生CO_2、NH_3、PO_4~(-3)、H_2O,而异氧微生物主要将有机物分解产生的物质作为能量合成新的细胞;藻类则以有机物分解产生的CO_2,P,NH_3为营养,通过光合作用合成新的细胞,并释放出氧溶解于水体中,使污水得到净化。     

国外硝化——反硝化生物脱氮污水处理工艺的研究

<正> 一、前言硝化-反硝化生物脱氮法是国外近年发展起来的废水处理新工艺,其特点是:1.由于硝酸盐做为氧源其氧化能力比氧强,在水中的溶解度比氧高,保证了有机物与氧化剂的充分接触,因此,碳、氮去除率高。2.由于减少了对氧的需要,节省了动力,降低了成本。3.在脱氮同时能除去废水中的有机成分,这对处理来自石油化工厂及氮肥厂的含有高浓度NO_3~-、NH_4~+及有机物的废水更为经济有效。     

藻类转盘处理印染废水的初步试验

一、前言 藻类是一些低等植物,它们在自然界水体的自净和物质循环中发挥着很重要的作用。水体的自然净化除通过物理、化学和物理化学的过程外,最重要的必须通过生物的净化过程,在这一过程中,藻类和其它水生植物的作用是不可缺少的因素。污水排入河流或湖泊,其中的有机物在微生物的氧化分解下产生二氧化碳、铵盐、硝酸盐、磷酸盐和水,而这些物质又被藻类所利用。通过藻类的光合作用,增加水中的溶解氧,氧又氧化一些还原物质并进一步加强微生物对于有机物的好气分解。所以,藻类的大量生长,能消耗水中的氨态氮、硝酸盐氮和磷等,同时水中的溶解。     

厌氧氨氧化污泥中氨氧化的潜在电子受体

通过接种亚硝酸盐型厌氧氨氧化污泥,投加潜在电子受体(亚硝酸盐、Fe~(3+)和硫酸盐)研究了厌氧条件下氨氮氧化的潜在电子受体.结果表明,亚硝酸盐是厌氧氨氧化最适合的电子受体,能够与氨氮在短暂的时间内完全反应;在亚硝酸盐缺乏的情况下,厌氧氨氧化污泥中微生物利用自身细胞有机物将产物硝酸盐转化为亚硝酸盐参与氨氮转化;Fe~(3+)与硫酸盐在氨氮氧化后期出现转化,但是直接还是间接参与还需进一步研究.厌氧氨氧化污泥对氨氮产生过量氧化之前必须以亚硝酸盐为电子受体进行微生物活性激活,并且好氧氨氧化菌和亚硝化菌出现增长,推测微生物产生了H_2O_2.该现象并不可长久持续.虽然其氧化速率较慢,但是过量氧化现象较为明显.因此厌氧氨氧化污泥中肯定存在氨氮过量氧化的现象.厌氧氨氧化污泥对电子的利用顺序是亚硝酸盐、硝酸盐、Fe~(3+)和硫酸盐.     

DSD酸生产废水的处理

DSD酸生产废水处理工艺改造为“电解-中和沉淀-折流板厌氧反应-接触氧化-沉淀-化学氧化”后．出水COD、色度分别低于500mg／L和400倍．处理成本为4．94元／m^3水和0．66元／kgCOD,经济性适中。电解反应后,废水中大部分生物易降解的有机物可在厌氧阶段被有效地氧化分解．后续好氧阶段接纳的有机物主要为生物难降解的且浓度较高,COD、色度去除率不大;进一步的有机物去除可采用化学氧化法。     

加入SOA示踪的深圳大气PM2.5受体模型源解析

为厘清包括二次有机气溶胶（SOA）在内的深圳市区PM_2.5各种一次和二次来源贡献,本文于2017年9月2日~2018年8月29日在深圳市大学城点位开展PM_2.5样品采集,并进行化学组分和水溶性有机物（WSOM）质谱测量,共获得162组有效数据.观测期间深圳市大气PM_2.5平均质量浓度为26μg/m³,在传统PMF源解析的基础上加入羧基离子碎片（CO₂⁺）作为SOA的示踪物,加入水溶性有机氧（WSOO）用于计算各因子O/C,验证有机物解析效果.结果表明,SOA可以被独立解析出,其O/C明显高于其他一次污染源中有机物;机动车、二次硫酸盐、二次硝酸盐、SOA为最主要的4个源,对PM_2.5质量浓度的贡献分别为25%、23%、17%和10%,船舶、地面扬尘、老化海盐、建筑尘、生物质燃烧、燃煤和工业贡献均在5%以内.各个源的变化特征表明,机动车、二次硫酸盐、二次硝酸盐、SOA等源贡献呈现冬高夏低的季节特征,与冬季季风条件下源自内陆的污染传输密切相关.污染天气时,二次硝酸盐和SOA的贡献增加相对最显著,因此NOx和挥发性有机物是减排的关键.     

加入SOA示踪的深圳大气PM2.5受体模型源解析

为厘清包括二次有机气溶胶（SOA）在内的深圳市区PM_2.5各种一次和二次来源贡献,本文于2017年9月2日~2018年8月29日在深圳市大学城点位开展PM_2.5样品采集,并进行化学组分和水溶性有机物（WSOM）质谱测量,共获得162组有效数据.观测期间深圳市大气PM_2.5平均质量浓度为26μg/m³,在传统PMF源解析的基础上加入羧基离子碎片（CO₂⁺）作为SOA的示踪物,加入水溶性有机氧（WSOO）用于计算各因子O/C,验证有机物解析效果.结果表明,SOA可以被独立解析出,其O/C明显高于其他一次污染源中有机物;机动车、二次硫酸盐、二次硝酸盐、SOA为最主要的4个源,对PM_2.5质量浓度的贡献分别为25%、23%、17%和10%,船舶、地面扬尘、老化海盐、建筑尘、生物质燃烧、燃煤和工业贡献均在5%以内.各个源的变化特征表明,机动车、二次硫酸盐、二次硝酸盐、SOA等源贡献呈现冬高夏低的季节特征,与冬季季风条件下源自内陆的污染传输密切相关.污染天气时,二次硝酸盐和SOA的贡献增加相对最显著,因此NOx和挥发性有机物是减排的关键.     

低C/N亚铁氧化硝酸盐还原菌群脱氮特性

为削减微污染水库中氮污染负荷,从西安市李家河和黑河水库沉积物中驯化筛分出在低C/N条件下能够高效脱氮的亚铁氧化硝酸盐还原混合菌群,并将其命名为Z13.利用硝酸盐氮为唯一氮源、亚铁与乙酸作为共同电子供体的反硝化基础培养基,研究了亚铁氧化硝酸盐还原混合菌群Z13对氮素、亚铁和有机物等的代谢特征.考察了不同温度、初始pH值、C/N、Fe²⁺浓度对亚铁氧化硝酸盐还原混合菌群Z13脱氮性能及亚铁氧化的影响.结果表明,低C/N条件下亚铁氧化硝酸盐还原混合菌群Z13在78h时硝酸盐氮去除率为99.85%,总氮去除率为89.91%.Fe²⁺的总去除率为99.86%,其中生物氧化率为82.70%,无亚硝酸盐氮和氨氮的累积.单因素实验表明,在温度30℃,pH 6.5,C/N 1.821,Fe²⁺浓度30mg/L时,亚铁氧化硝酸盐还原混合菌群Z13对亚铁氧化和氮素的去除效果最好.亚铁氧化硝酸盐还原混合菌群Z13在微污染水体生物脱氮领域中具有很大的应用潜力.     

溶解氧与水的利用

一、前言溶解氧(DO)是指以氧分子形式溶于水中的氧。由于水与空气接触而把氧溶解在水中。溶解在水中的氧对水的利用有很多益处。例如它可以协助去除水中不必要的成分,使之发生变质,是水质自然净化的重要成分。DO能氧化水中的铁和锰,使之沉淀并从水中去除。通过生物学氧化作用,可将水中氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。DO是表示水受有机物污染程度的重要指标。水中有机物污染越严重,DO的含量就越少。另外,水中DO如果含量不充分,可引起厌氧性还原,使硫酸盐变为硫化氢,使水中的有机物产生甲烷。对鱼等水生物来说,溶解氧是它们赖以生存的必须物质。DO对用水管道等设备有增加腐蚀性的作用。由此可以看出,DO浓度在水的利用上是既有利,又有弊。故对其含量必须     

底泥耗氧率的测试方法研究

底泥一般系指江河湖海的沉积物(Sediment),是自然水域的重要组成部份。底泥耗氧(Sediment Oxygen Demand,SOD)是指底泥中有机物在微生物的作用下氧化分解;还原性物质,如二价铁、二价锰和硫化物等的化学氧化;以及其它底栖生物的呼吸耗氧。其表示方法,通常以在一定条件下,单位面积的底泥在单位时间内所消耗的溶解氧量,即     

倒置AAO工艺聚磷微生物的吸磷行为

采用人工配水和市政污水研究了“缺氧-厌氧-好氧”(倒置AAO)脱氮除磷工艺中,聚磷微生物(PAOs)在低碳源、高硝酸盐环境下的释磷和吸磷行为.结果表明,在低碳源、高氮和磷环境中,尽管PAOs在缺氧厌氧段释磷程度低,如果适当延长厌氧段和好氧段的HRT、且好氧曝气较充分,仍能超量吸收磷.PAOs过量吸磷的能量来源不仅仅是厌氧段吸收与合成的胞内聚合物在好氧段的氧化,还来自好氧环境正常代谢过程中多余的能量.外加碳源的投加时间点对PAOs吸磷的影响不显著.PAOs在厌氧段后期出现过量吸磷现象,推测是细胞内有机物厌氧降解产生的ATP通过某种代谢途径被用于无机磷的吸收.     

微氧条件下自养-异养联合反硝化工艺的电子平衡分析

自养-异养联合反硝化(integrated autotrophic and heterotrophic denitrification,IAHD)工艺可以同时进行硫化物,硝酸盐和有机物的降解,作为工业废水处理的关键单元近年来受到广泛关注.引入微量氧气作为电子受体的微氧技术已被证明是强化IAHD运行效能的有效策略.本研究关注于IAHD工艺的电子平衡计算并发现了IAHD生物反应器在微氧条件下运行时利用有限的硝酸盐可将硫化物和乙酸盐完全转化去除.在IAHD序批实验中,当电子缺失率达到峰值55. 1%时,硫化物、硝酸盐和乙酸盐去除效率和去除速率均最高.进一步的硫化物氧化间歇实验表明,电子得失不平衡现象发生在生物硫化物氧化过程中,当氧气含量为5 m L和10 m L时,电子缺失率分别为18. 7%和38. 2%. Illumina微生物群落测序结果表明,Thiobacillus、Thauera、Mangroviflexus和Erysipelothrix为硫氧化过程的主要占优属,其中Thiobacillus的相对丰度随着电子缺失率的增加而增加.本研究揭示了微氧条件下电子受体缺失现象与强化的IAHD运行效能之间的潜在联系,并为深入探讨硫、氮和有机碳的代谢机制提供了新的研究视角.     

基于甲烷氧化菌的地下水硝酸盐还原效能及功能微生物研究

地下水中污染物成分复杂,来源广泛,针对地下水中的硝酸盐污染物,利用生物膜反应器,开展了基于甲烷氧化菌的地下水硝酸盐还原效能、功能微生物和代谢途径分析。研究发现,在进水ρ(NO^-₃-N)为10 mg/L时,系统对硝酸盐的最高去除率达到98.83%,实现硝酸盐的有效去除。通过溶解性有机物(dissolved organic matter, DOM)组分变化分析发现出水中DOM主要是类色氨酸蛋白质类物质。宏基因组分析结果表明,生物膜反应器甲烷氧化系统中的好氧甲烷氧化菌主要为Methylocystis(5.25%)、Methylomonas(2.73%),厌氧甲烷氧化菌主要为Methylomirabilis(0.0016%)、Methanoperedens(0.0016%),硝酸盐还原菌主要为Lysobacter(9.72%)、Opitutus(2.74%)、Hyphomicrobium(2.01%)。利用KEGG数据库对系统中微生物的功能进行注释,识别出多种相关功能基因(40种甲烷代谢相关的功能基因和19种氮代谢相关的功能基因)以及较完善的甲烷代谢...     

好氧反硝化细菌的筛选鉴定及处理硝酸盐废水的研究

采用污泥驯化手段富集好氧反硝化细菌,将得到的驯化污泥分离纯化,共得到5株好氧反硝化细菌.f1、f2、f3、f5和f7的TN去除率为90.4%、 91.2%、94.6%、95.6%和97%,表现出较好地去除总氮的能力.经过生理生化鉴定和16S rDNA测序, 建立了系统发育树,可基本确定分离的菌株f1、f3和f5为Pseudomonas sp., 分离菌f2和f4为Paracoccus sp..采用筛选的5株好氧反硝化细菌建立连续流反应器.在反应器进入稳定运行阶段时,可以观察到系统对于硝酸盐的去除率稳定在98.16%左右.表现出较好的硝酸盐去除效果,出水亚硝酸盐含量一直维持在较低的水平,其最大值不超过3.56　mg/L.COD的平均去除率为87.24％,基本实现了同一反应器中有机物和硝酸盐的共同去除.     

上海城区二次气溶胶的形成:光化学氧化与液相反应对二次气溶胶形成的影响

二次组分是大气细颗粒物中最重要的组成部分之一.本研究旨在探究上海城区大气气溶胶颗粒物中二次组分的贡献及其形成的主要影响因素.利用高分辨率飞行时间气溶胶质谱仪(HR-TOF-AMS)对上海城区春季及夏季的亚微米颗粒物(PM_1)进行实时的在线表征,发现有机物是PM_1中最主要的组成部分,占比为55%;其次是硫酸盐(24%)与硝酸盐(10%).进一步结合正交矩阵因子解析模型(PMF)对有机组分进行了来源解析.结果表明,一次有机气溶胶(POA)与二次有机气溶胶(SOA)分别占总有机物浓度的34%与66%; POA主要来自机动车源与餐饮源的贡献,且在春季和夏季对有机物的贡献趋于稳定.观测期间共观察到3个二次气溶胶显著生成的过程:其中,春季二次组分的显著增长过程以硫酸盐和老化的有机气溶胶在正午时段上升显著为主要特征,主要受光化学氧化过程的促进;夏季二次组分的显著生成过程主要是液相反应与光化学氧化共同促进的结果,如液相反应过程中,硝酸盐浓度与颗粒相水含量有较好的相关性(R~2=0. 72),而光化学氧化期间SOA浓度与大气氧化性(O_x)有较好的相关性.总体而言,二次组分是上海城市大气气溶胶颗粒物中最重要的组成部分,二次有机与无机组分在PM_1颗粒物中占比分别为35. 5%和43%,光化学氧化与液相反应对二次组分的形成有显著的促进作用.     

Ce掺杂改性Ni-Al-Ox催化剂CO-NO反应性能

通过尿素法制备了一系列Ce掺杂改性的Ni-Al-O_x复合氧化物催化剂,并研究了催化剂的CO-NO反应性能.活性测试结果表明,Ni-Al-Ce-O_x的催化活性明显优于Ni-Al-O_x,且活性随着Ce含量的增加而提高.当Ce的掺杂量为20%时,250℃条件下,NO转化率高达95%以上,同时催化剂具有良好的抗H₂O性能.XRD和Raman分析表明,Ce掺杂Ni-Al-O_x催化剂促进了氧空位产生.而XPS结果显示,氧空位随着Ce含量的增加而增加.H₂-TPR结果表明,Ce的掺杂使催化剂的氧化还原性能增强.结合NO-TPD和FTIR的表征结果,进一步发现Ce的加入使表面氧难以将NO氧化成硝酸盐,有利于NO在Ce的氧空位上分解为N₂或N₂O,促进CO-NO反应的进行.     

催化臭氧化技术在水处理中研究进展

催化臭氧化利用反应过程中产生的大量强氧化性羟基自由基来氧化分解水中有机物,能够在常温常压下将那些难以被臭氧单独氧化或降解的有机物氧化。相比于单独臭氧化,它更加经济,安全,同时提高了臭氧的利用率与氧化能力。笔者综述了目前国内外催化臭氧化技术在水处理中的研究进展,以期为理论研究和工程实践提供指导。     

氧化塘处理技术

<正> 当前以藻类处理污水的方法起源于奥斯瓦尔德(Oswald)和加利福尼亚大学的工作。他们发现了促进生活污水中藻类和好氧细菌共生的内在优势:藻类提供氧给细菌分解有机物,细菌产生的二氧化碳又可作为藻类生长的基质。氧化塘很适于常规技术造价太高或需大量能源而不能处理的污水。     

5种沉水植物死亡分解过程中氮磷营养物质的释放

实验测定了上海地区5种常见沉水植物的营养成分含量以及这5 种沉植物在好氧(D0＞3.5 mg/L)和低氧(D0＜3.5 mg/L)状态下分解释放TN.TP和有机物(以CODMn表示)等营养物质的动态过程,并对营养物质释放强度和营养成分含量之间的相关性进行了分析.结果表明(1)5种沉水植物中.金鱼藻的氮和磷含量最高.分别为(4.07±0.22)%和(0.99±0.0g)%.(2)好氧状态下,TN和有机物的释放强度大于低氧状态,而2种状态下,TP的释放没有显著差异.(3)沉水植物对磷的释放较氮快,一般需10 d左右;而TN和有机物的释放分别需要28～30 d和20 d左右.(4)在好氧状态下,亚硝酸盐氮、硝酸盐氮和可溶性总磷酸盐的平均释放强度与植物氨含量呈显著正相关(P＜0.05);氨氮的平均释放强度同沉水植物磷含量呈显著正相关(P＜0.05);在低氧状态下.亚硝酸盐氮和氮含量、硝酸盐氮和磷含量分别呈显著正相关(P＜0.05);有机物的平均释放强度与沉水植物磷含量呈极显著负相关(P＜0.01).     

河水中无机氮化合物转化规律的研究

氮是我们生活中最重要的营养元素之一,也是氧化一还原作用最为多样化的一个元素,从硝酸盐的正五价到氨的负三价,进行着各种价态的转化,通过各种生物的作用,构成自然界中氮的循环。 各种有机含氮化合物(主要是蛋白质)通过动物和各种生微物的代谢活动分解为氨,氨经过硝化作用最后氧化成硝酸盐,微生物和植物把硝酸盐转变为细胞成份,氨氧化成硝酸盐的过程称为硝化作用,如果不是全部