国外氧化塘的发展

氧化塘是一种和自然水域自净过程极其相似的污水处理法。污水中的有机污染物由氧化塘内的好氧细菌进行氧化分解,而细菌靠溶解氧维持生存,溶解氧主要由塘内繁殖的藻类通过光合作用来提供。此外,也有用机械设备提供部分溶解氧的。一、氧化塘的发展简况氧化塘由来已久,是一种最古老的污水处理法。它是利用天然池塘、洼地、沟渠和人工建造的池塘来处理污水的。近年来在一些国家内,氧化塘的发展很快,应用范围日益扩大。早在十九世纪二十年代,美国得克萨斯州和加里福尼亚州就开始用氧化塘处理污水。五十到六十年代氧化塘的应用得到了较大的发展。据统计,1957年美国有六百三十一个处理城市污水的氧化塘,到1961年     

厌氧氨氧化过程中COD及pH与基质浓度之间的关系

分析了上向流厌氧氨氧化生物滤池中氮素化合物浓度、COD和pH变化规律以及ANAMMOX活性和生物量的分布规律,利用数理统计的方法研究了厌氧氨氧化过程中COD和pH与氮素基质浓度之间的关系.结果表明,溶解氧和氮负荷的共同作用使得ANAMMOX活性和生物量的分布沿滤层深度呈"山脊"状不均匀分布;异养反硝化的存在和H+的消耗使得厌氧氨氧化过程中COD和pH分别呈降低和升高趋势;100 mg/L以下的有机物浓度对厌氧氨氧化菌的影响不大,且COD和pH与基质NH4+-N浓度之间呈良好的线性相关关系.本试验中COD-NH4+-N和pH-NH4+-N拟合直线的斜率分别为1.113 8±0.052 2和-0.111 3±0.001 2,置信度为95%,平均相关系数R2分别为0.982 3和0.985 0.     

顺德基塘水体氮磷垂直分布及相关性研究

采用现场采样及室内分析测试的方法,对佛山市顺德区基塘系统的水体和底泥中的氮磷含量及分布特征进行了调查。结果表明,基塘水体中TP和PO43--P含量随着深度的增加而降低,但是到了基塘底部略为上升;TN含量随着深度的增加而增加;NH4+-N、NO3--N和NO2--N的中层含量虽然比上层有所降低,但总趋势还是上升的。相关系数显著性检验表明,底泥中的有机质和TN的相关性显著,水体中的PO43--P与TP,溶解氧和NO2--N,pH和NO3--N、NO2--N均存在显著的相关性。     

三峡水库汛后蓄水期典型支流溶解氧与叶绿素a垂向分布特征

采用2018年9月对三峡水库典型一级支流——香溪河和神农溪回水区水质监测数据,分析和对比了香溪河和神农溪的溶解氧和叶绿素a等指标垂向分布特征,讨论了影响其垂向分布的环境因子.结果表明,香溪河与神农溪的溶解氧含量在表层0～10 m和0～12 m水体分层现象明显,且随水深增加而递减.其表层水体的溶解氧饱和度S_DO分别为139.20%和107.78%,已经达到过度饱和状态(S_DO>100%);中层与底层水体溶解氧浓度较稳定,无分层现象.香溪河和神农溪回水区水体中叶绿素a垂向分布与溶解氧分布的规律一致,表层水体中叶绿素a浓度整体上表现为中度富营养化(5μg·L^-1-1).Pearson相关性分析显示,香溪河与神农溪水体中的溶解氧与水温、浮游植物垂向分布之间存在显著相关性,水温分层以及浮游植物的生命活动是影响溶解氧垂向分布的关键因素.叶绿素a与水温和pH呈现出显著的正相关性,与浊度表现为显著负相关性,表明浮游植物垂向分布主要受光照强度沿水深衰减和水温分层现象的影响.     

Carrousel氧化沟内特性参数的分布

为提高Carrousel氧化沟的脱氮能力,对长沙第二污水处理厂的Carrousel氧化沟工艺进行了现场测试,研究了氧化沟中流速、溶解氧以及污泥浓度在不同曝气机开启条件下的分布变化特征,并分析了其对同步硝化反硝化过程发生的环境条件的影响.结果表明,流速、溶解氧以及污泥浓度的空间分布特征受曝气机的开启条件影响显著,沟内溶解氧浓度随时间变化较大.开启5台曝气机时,溶解氧和流速均偏高,污泥混合更加均匀,开启3台曝气机时中沟段存在流速过低区域(<0.15m/s);适当降低曝气机开启台数,并根据系统条件变化动态调节,可以为实现氧化沟同步硝化反硝化过程创造较好的工艺条件.     

曝气稳定塘处理农村生活污水曝气控制条件研究

通过试验研究曝气稳定塘处理农村生活污水水力停留时间、曝气过程中塘内溶解氧和污泥浓度分布以及不同曝气周期对处理效果影响等问题,以期获得较好的处理效果和经济的能耗.结果表明,本试验曝气稳定塘条件下,4 d为本曝气稳定塘的最佳水力停留时间,间歇运行中曝气时间应该大于15 min,曝气稳定塘中各点在2～10 min内污泥浓度可逐渐达到平稳,各污染物去除效果最好的曝气周期为0.5 h曝气/1.0 h停气.     

长江口及邻近海域沉积物中硝化与反硝化细菌分布特征研究

本研究应用DAPI荧光染色法和荧光定量PCR技术对长江口及邻近海域沉积物中的总细菌、好氧氨氧化细菌和反硝化细菌生物量的分布特征进行分析。结果表明,对于垂直分布,同一深度的反硝化细菌生物量明显高于好氧氨氧化细菌生物量,但二者的垂直分布趋势相似。沉积物的强烈混合有利于好氧氨氧化细菌和反硝化细菌的生存。柱状沉积物的深度是影响总细菌、好氧氨氧化细菌和反硝化细菌生物量垂直分布的最重要因素,且深度增加对好氧氨氧化细菌的影响大于对总细菌和反硝化细菌的影响。对于水平分布,总细菌生物量由近岸到远岸逐渐降低,亚硝酸盐浓度显著影响其水平分布。好氧氨氧化细菌和反硝化细菌生物量分别在长江口外和舟山群岛以南海域存在高值区,且溶解氧浓度和总氮含量是影响二者生物量水平分布的重要因素。本研究可为更加深入地认识细菌在河口及近岸海域氮循环过程中的作用提供依据。     

氧化塘处理中浓度有机废水

本文就利用三级氧化塘净化处理甘蔗糖厂中浓度有机废水进行了研究,分析氧化塘净化过程各参数变化情况,论述氧化塘运行规律及养殖试验。最后对此法进行了经济效益的分析。为糖厂中浓度有机废水治理和综合利用开辟了新的途径。     

华北稳定塘氧平衡的研究

溶解氧(DO)是氧化塘内有机物降解的主要动力,本文介绍了华北稳定塘中的妤氧塘和强化塘进行污水妤氧处理所需氧的来源主要是浮游藻类光合放氧。在春季和秋季藻类产的氧可占水体溶解氧总来源的80％左右,氧的消耗是以“水呼吸”耗氧为主,“泥呼吸”耗氧为次。从氧平衡的角度阐述了各塘有机物降解与藻类产氧、生物耗氧的关系。      

污水稳定塘污泥降解规律的研究

选择具有代表性的污水稳定塘,测量和分析了其污泥的淤积情况和降解规律。研究结果表明:污泥在稳定塘中的纵深分布随污泥深度的增加,总固体逐渐增加,而挥发性固体逐渐减少;稳定塘中的污泥降解符合由室内静态模拟得出的污泥降解规律的数学模型。      

4,4’-二溴联苯在水溶液中光降解的动力学研究

多溴联苯作为溴代阻燃剂被广泛应用,从而广泛存在于环境。但少有对于多氯联苯环境行为的研究。文章以4,4’-二溴联苯为研究对象,模拟自然环境,探讨了光源强度、初始浓度、pH值和溶解氧等因素对4,4’-二溴联苯降解的影响,以及在模拟太阳光的照射下,研究了Fe3+和腐殖酸对4,4’-二溴联苯在水溶液中光降解速率的影响。结果表明,在高压汞灯照射下,4,4’-二溴联苯的光降解过程符合准一级动力学规律。提高光源强度可加速4,4’-二溴联苯的降解;初始浓度的增加使4,4’-二溴联苯降解速率减慢;反应液在高pH值和低pH值时,均促进4,4’-二溴联苯的光降解进程;体系中溶解氧增多也同样促进4,4’-二溴联苯的降解;小剂量的添加腐殖酸和Fe3+可以促进4,4’-二溴联苯的降解,但超过一定浓度则抑制其光降解。     

稳定塘中氧传递规律研究

在稳定塘污水处理过程中,氧是有机物好氧分解的重要组成部分,稳定塘中氧的来源有藻类光合放氧和大气复氧。本研究通过有光无光对比试验、大气复氧试验及对实际稳定塘中运行数据进行总结研究,定量分析藻类光合产氧和大气复氧量,计算在稳定塘中有机物的总去除量中各部分所占的比例,确定出大气复氧是稳定塘中氧传递的主要方式。      

紊流脉动强度对藻类生长及水环境的影响研究

为探讨紊流脉动强度对藻类生长繁殖以及水环境的影响,采用自行设计的垂直振动格栅紊流装置,在一定的光照和水温条件下,通过改变各组实验装置中格栅的振动频率,在营养盐充足的封闭水体中开展了实验研究.结果表明,在实验设定的紊动范围内,紊流脉动强度对藻类的生长以及水环境的变化有明显的影响,较微弱的紊流脉动能促进水体中藻类的生长,而较强的紊流脉动则会抑制藻类的生长;随着紊流脉动强度的增加,藻类生物量峰值的出现时间逐渐推迟;不同水力条件下,5组实验过程中氮磷含量的变化情况具有显著的差异,当格栅振动频率达到2.0 Hz时,较之振动频率为0.5 Hz的实验,水体中TN和TP的最大消减量分别降低了55.2%和69.0%,与藻类生长情况关系密切;随着紊流脉动强度的增加,藻类生物量的峰值所对应的氮磷比先增后减;不同强度的紊流脉动均能促进水体的pH值和溶解氧迅速调节至藻类生长所需的最佳水平,且最佳值不变.     

利用边界层理论确定预涂动态膜生物反应器稳定曝气量的试验研究

研究了膜生物反应器中低浓度活性污泥的流变性,确定当污泥浓度低于8 000mg·L^-1时的泥水混合液近似于牛顿流体,进而利用牛顿流体力学中边界层理论计算预涂动态膜(PDM)厚度等于平板膜表面层流边界层厚度时的稳定曝气量.为保证预涂动态膜生物反应器(PDMBR)运行的稳定性,在其运行初期选择满足生物所需最佳溶解氧(DO)3～5 mg·L^-1的供氧曝气量,随后逐渐增加到稳定曝气量的运行方式.实验结果表明,此运行方式能较好地提高动态膜的稳定性,在稳定运行的31d内出水COD低于12.48 mg·L^-1,平均去除率达到97.49%,NH₄⁺-N约为5.27 mg·L^-1,平均去除率为76.13%,而操作压力仅上升至27kPa.试验后期考察了PDMBR在高于稳定曝气量下运行的稳定性,发现PDM发生脱落,从而证明利用边界层理论确定的预涂类动态膜的稳定曝气量具有一定的应用价值.     

光照对湖泊沉积物磷释放及磷形态变化的影响研究

将采自太湖的沉积物移至实验室内进行磷释放模拟实验.通过对水-沉积物界面在不同照度下的磷释放趋势研究发现,照度与水-沉积物界面的磷释放量有明显的负相关性.而藻类计数的结果表明,照度与底栖藻类生物量存在正相关性.由此可以推断,光照对沉积物磷释放的影响主要表现为受照度控制生长的底栖藻类吸收沉积物中释放的磷,阻挡其进入上覆水中.不同照度下pH变化的研究结果表明,pH的升高趋势随照度的增强而升高,稳定后的水体偏碱性.通过对在不同照度下沉积物中总磷及磷形态变化规律研究发现沉积物中总磷减少量表现为无光＞中照度＞高照度;沉积物中磷出现无机态减少,有机态增加的现象;照度越高,沉积物中NaOH-P(Fe(Al)-P)减少量与HCl-P(Ca-P)减少量的比例越大.     

动态水流条件下河流底泥污染物(COD_(Cr))释放研究

为了研究不同水深、流速等水动力条件对底泥中污染物释放强度的影响,以苏州河底泥为例,通过水槽试验,分析了动态水流条件下河流底泥中污染物释放及其对上覆水体水质的影响.结果表明,CODCr释放率随时间的增大而增大,但CODCr释放强度随时间的增大而减小.底泥中污染物释放率与水深和流速有关,在相同水深的条件下,底泥的释放率随着流速的增加而增大;在相同流速的条件下,底泥的释放率随着水深的增大而减小.在水深10cm、流速0.10m.s-1的动态水流条件下,底泥向上覆水体释放CODCr的释放强度与时间的关系为:C=1.06C0e-0.06t.     

室内环境嗜松青霉的MVOCs释放特征及影响因素

以嗜松青霉为例,用顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱联用仪(HS-SPME-GC-MS)采集分析其代谢挥发性有机物(MVOCs),考察了生长时间、温度、光照、氧含量(通气流量)对MVOCs释放特征的作用,探讨了其对室内VOCs的源贡献.结果表明,共发现6类14种MVOCs,包括浓度较高的乙醇、丙酮、乙酸、乙酸乙酯、异戊醇、苯甲醚,浓度较低的异丁醇、2-甲基丁醇、糠醇、甲苯、间二甲苯、1-辛烯-3-醇、3-辛醇和柠檬烯.氧含量和生长时间对MVOCs影响最明显,氧含量主要影响乙醇和丙酮的竞争代谢,乙酸、乙酸乙酯也在缺氧时产量更多;嗜松青霉在不同的生长阶段的代谢产物种类和产量均不同,总MVOCs量在接种第4～6d达到最大值,除乙酸、柠檬烯外,其他物质均受生长时间的影响;在25℃时能产生最多的MVOCs量,在35℃时产生的MVOCs最少,不同温度下各MVOCs组分也不同;光照对嗜松青霉的MVOCs代谢影响不明显.在有氧有光的3种实验温度下,总MVOCs排放强度在5031～7650ng/(m²·d)之间,各物质室内浓度贡献区间为0.0256～444.0380ng/m^...     

光照度对水柱中斜生栅藻生长的影响

为探索在湖库中呈不均匀分布的光照度对藻类生长的影响,在水柱中研究了不同入射光照度和斜生栅藻生物量动态变化之间的关系。结果显示,在稀释率为10%的连续流条件下,当入射光照度低于10000lux,即可获得平均光照度低于2000lux时,斜生栅藻出现负增殖,而在摇瓶试验中,在入射光照度为500lux时,斜生栅藻就表现出正增殖。研究发现采用可获得平均光照度这一指标以更好地描述水柱中藻类可获得光资源量的实际状况,可获得平均光照度和斜生栅藻的稳态生物量之间呈极显著的正相关关系。此外,水体中pH值和磷酸盐浓度的变化也从侧面反映了光照度对藻类生物量的影响。     

Influence of phosphorus on Microcystis growth and the changes of other environmental factors

The growth processes of Microcystis aeruginosa （FACHB-41） in simulated Taihu Lake water with different phosphorus concentrations were investigated using laboratory microcosms. The algal biomass increased with the increase of phosphorus concentration when it was lower than 0.445 mg/L, while the dissolved oxygen （DO） and pH increased, dissolved inorganic nitrogen （DIN） and light intensity underwater（I） decreased. Responding to the changes of the “environmental factors”, the cellular carbohydrate and its ratio to cellular protein decreased generally as phosphorus increased. However, when phosphorus concentration was higher than l. 645 mg/L, the biomass, the “environmental factors”, the cellular carbohydrate and its ratio to cellular protein did not change likewise. Since the environmental factors and the physiological and biochemical responses are important factors, the change of environmental factors and cell physiology and biochemistry induced by phosphorus may become the key factors that steer the growth and dominance of Microcystis under certain conditions. To sum up, phosphorus not only stimulate the growth of Microcystis directly by supplying nutrient element, but also has complex interactions with other “environmental factors” and play important roles in the growth processes of Microcystis .