温度对亚硝化及氧化亚氮释放的影响

采用批次实验的方法探讨了3种不同温度(15℃,25℃,35℃)对亚硝化及其过程中温室气体氧化亚氮释放情况。结果表明,温度对亚硝化过程及氧化亚氮的释放有显著影响。在15～35℃范围内,随着温度的升高,氨氧化率和亚硝化积累率逐渐升高,N2O释放量也逐渐增大,35℃可以作为适宜的亚硝化温度,平均氨氧化率为50.9%,亚硝化积累率为55.6%,NO2--N与NH4+-N出水浓度比为1.1,氨氧化率,亚硝化积累率和出水中亚硝氮与氨氮浓度比较合适,从而可以为厌氧氨氧化工艺提供合适的进水,但在此温度下平均N2O释放量相对较高,为1.494μg/g MLSS。     

pH对氢自养型反硝化菌反硝化性能的影响

采用模拟硝酸盐污染地下水(简称模拟水)驯化培养氢自养型反硝化菌,建立了定量分析氢自养型反硝化菌生物量的方法,研究了pH对氢自养型反硝化菌反硝化性能的影响。结果表明,每单位OD600相当于水样中氢自养型反硝化菌的生物量为491.75mg/L。当初始pH在6.7以下或9.2以上时,氢自养型反硝化菌生物活性会受到抑制,而初始pH为7.2、7.7、8.2和8.7时,反硝化进行12h后模拟水中的总氮去除率分别为99.7%、99.6%、96.6%和83.5%。经过12h的反硝化模拟水的pH增加0.1～0.9,硬度降低10.01～48.05mg/L;初始pH为6.7～8.7的模拟水在反硝化进行12h后生物量增加5.68～6.03mg/L,初始pH为7.7的模拟水反硝化速率最高,达0.041mg/h。     

自制微电极分析pH对硝化反应的影响研究

为了从微观角度定性和定量分析硝化反应,采用自制离子选择性微电极研究了pH对活性污泥絮体内硝化反应的影响.结果表明,(1)NH4 转化率随pH的增大而增大,pH=6.5时,NH4 转化率仅为38.4%,pH=8.5时达到90.4%;(2)pH越大.硝化菌对O2的竞争能力越强,pH=6.5时,消耗的O2中仅有18.1%用于硝化反应,pH=8.5时则高达91.2%;(3)pH=8.5时的O2最低摩尔浓度仅为20.6 μmol/L,而硝化反应却最完全,说明pH=6.5和7.5时,抑制硝化反应的主要因素是pH.     

常温CSTR部分亚硝化影响因素及工况优化研究

为了更好地实现并维持稳定的部分亚硝化效果,以低氨氮人工配水为研究对象,采用连续流完全混合式活性污泥法(CSTR),在常温条件下对部分亚硝化工艺的影响因子和准佳工况进行了研究。结果表明,HRT=(3.0±0.2)h,DO为0.40～0.50 mg/L,回流比R=20%～30%时,平均氨氧化率为53%,且工艺出水NO2--N/NH4+-N平均为1.11∶1,适宜作为系统长期稳定运行的工况。若持续缩短HRT会导致反应器内污泥浓度降低,部分亚硝化效果受到影响。反应器在上述工况运行时,DO=0.50 mg/L是亚硝化率下降的临界浓度;系统进出水pH差值可良好表征出水亚硝酸盐氮与氨氮浓度的比例。     

水力停留时间对反应沉淀一体化反应器中半亚硝化反应的影响

由于反应沉淀一体化反应器的HRT与SRT不同,因此HRT是否会影响反应器中氮的存在状态,亚硝态氮积累是否能实现尚无明确结论。针对以上问题,研究不同水力停留时间对反应沉淀一体化反应器中半亚硝化反应的影响,研究结果表明：反应器运行虽然运行过程中无污泥流失,但仍可实现亚硝酸盐的积累,出水亚硝态氮和氨氮的浓度比例受水力停留时间的影响。HRT为24h时,亚硝酸盐积累率可达到70％,但出水氨氮接近于0,很难满足ANAMMOX的进水要求;HRT为16h和12h时,亚硝酸盐积累率均可超过80％,出水氨氮和亚硝态氮的比例分别达到1．39：1和1．46：1,可为后续ANAMMOX反应提供良好进水条件。水力停留时间对污泥亚硝化潜力的影响为12h〉16h〉24h,对硝化潜力的影响为24h〉16h〉12h。不同水力停留时间下氨氧化速率和亚硝酸盐氧化速率均为24h〉16h〉12h。     

亚硝化混合菌的固定化及去除河水NH_3-N影响因素

通过比较炉渣、陶粒和沸石3种吸附基质对污染物的吸附去除效果和吸附固定微生物的效果,筛选出廉价易得的炉渣作为载体基质,同时以2%海藻酸钠(SA)和8%聚乙烯醇(PVA)混合溶液作为包埋剂,用吸附-包埋的复合方法固定具有亚硝化功能的混合微生物,并考察了该PVA-SA-炉渣小球去除河水中NH3-N的效果和影响因素。结果表明,当投加比0.45、温度30~40℃、振荡速度150 r/min和初始NH3-N浓度6 mg/L时,微生物可保持较高的活性,经4 h处理,复合固定化颗粒对河水中NH3-N去除率为80%左右。该吸附-包埋固定化方法对于去除NH3-N具有一定的实用意义,也为河流水体净化提供了新的技术参考。     

水力停留时间对反应沉淀一体化反应器中半亚硝化反应的影响

由于反应沉淀一体化反应器的HRT与SRT不同,因此HRT是否会影响反应器中氮的存在状态,亚硝态氮积累是否能实现尚无明确结论。针对以上问题,研究不同水力停留时间对反应沉淀一体化反应器中半亚硝化反应的影响,研究结果表明：反应器运行虽然运行过程中无污泥流失,但仍可实现亚硝酸盐的积累,出水亚硝态氮和氨氮的浓度比例受水力停留时间的影响。HRT为24 h时,亚硝酸盐积累率可达到70%,但出水氨氮接近于0,很难满足ANAMMOX 的进水要求;HRT为16 h和12 h时,亚硝酸盐积累率均可超过80%,出水氨氮和亚硝态氮的比例分别达到1.39：1和1.46：1,可为后续ANAMMOX反应提供良好进水条件。水力停留时间对污泥亚硝化潜力的影响为12 h>16 h>24 h,对硝化潜力的影响为24 h>16 h>12 h。不同水力停留时间下氨氧化速率和亚硝酸盐氧化速率均为24 h>16 h>12 h。     

pH值和碳氮比对亚硝酸型反硝化影响的研究

利用序批式反应器中长期驯化好的以亚硝酸盐为主要基质的纯种污泥,做锥形瓶实验,分别研究pH和碳氮比对亚硝酸型反硝化的影响。结果表明,亚硝酸型反硝化适宜的pH范围在7.7～8.6,最佳pH值在8.2左右;碳氮比（C/N）大于1.94,可实现连续稳定的脱氮效果,起始亚硝氮比基质降解速率随C/N的增加而增加,大于3.11速率几乎不再增加,通过动力学分析,得出该实验条件下C/N的饱和常数Ks为9.36。     

电化学强化脱氮中反硝化菌对活性炭纤维电极电化学反应影响初步研究

研究固定反硝化菌活性炭纤维电极的阴极极化行为及其硝酸盐氮脱除率,考察了活性炭纤维电极电化学强化脱氮系统中生物过程对电化学过程的影响。实验表明,反硝化过程影响电极电化学反应,参数表观交换电流密度可用来表征体系反硝化菌的反硝化能力,新定义了生物效益量,其变化率与硝酸盐氮脱除率相关性良好。     

电气石强化生物膜系统处理中药废水的启动及生物膜特性分析

将电气石与生物膜技术结合构建电气石强化生物膜系统处理中药废水,通过电气石调节生物膜微环境,以增强微生物代谢活性,从而提高了反应系统的处理能力。结果表明：电气石强化厌氧流化床(AFBR)反应系统经历160 d完成中药废水的启动实验,反应系统COD去除率达到87.8%,容积负荷达到5.34 kg·(m³·d)⁻¹,生物膜产甲烷活性达到126.4 mL·(g·d)⁻¹;电气石强化好氧流化床(FBR)反应系统统经历35 d完成启动实验后,出水COD稳定在76.5 mg·L⁻¹,反应系统对应的COD去除率和容积负荷分别为90.3%和1.4 kg·(m³·d)⁻¹。中药废水依次经AFBR和FBR处理后,出水水质满足《中药类制药工业水污染物排放标准》(GB 21906-2008)排放要求。以上结果可为实际工程项目提供理论依据和参考。     

自燃煤矸石轻骨料混凝土碳化深度研究

为研究自燃煤矸石轻骨料混凝土结构耐久性重要指标,考虑抗压强度、水灰比、水泥用量、养护龄期、相对湿度以及温度等不同敏感性因素,采用快速碳化实验方法来探究其对碳化深度的影响。结果表明:碳化深度与强度呈负相关;水灰比越大,内部空隙就越多,碳化深度越深,反之亦然;碳化深度与水泥用量呈负相关,但单纯增加水泥用量来降低其碳化程度是不可取的,应综合考虑其他敏感性因素;碳化深度与养护龄期呈正相关,碳化深度在3~14 d龄期内增长率最大,随龄期延长,其增长速率逐渐减小;碳化深度与相对湿度呈负相关,与温度呈正相关。     

电极间距对自生电场MBR去除污染物的影响

膜生物反应器(MBR)已在污水处理领域得到广泛的应用,然而氮、磷难以达到排放要求。为了强化污染物去除效果,可将MBR与其他新型污水处理技术耦合,进一步降低出水污染物浓度。使用折流板将反应器分隔为厌氧池和好氧池,以石墨毡为阳极材料,以自制铜纳米线(Cu-NWs)导电微滤膜为阴极材料,构建自生电场膜生物反应器(SEF-MBR),用来处理模拟废水,研究了不同电极间距下自生电场强度的变化及污染物去除效果对自生电场强度变化的响应规律。结果表明：当电极间距从4 cm减小到2 cm时,自生电场强度提高了41.7%,出水化学需氧量(chemical oxygen demand, COD)、总氮(total nitrogen, TN)和总磷(total phosphorus, TP)的浓度分别降低了31.3%、24.2%和37.5%;电极间距对SEF-MRBs污泥的活性影响不大,但均高于对对照-MBR的影响;随电极间距减小,好氧池H₂O₂浓度提高了80.9%,从而促进了COD和${{\rm{NH}}_4^ +}$-N的降解,提高了微生物对正磷的吸收,从而降低了TP的含量。三维激发发射矩阵(EEM)结果显示,污水中类色氨酸的特征峰荧光强度降低了5.3%。而膜过滤作用去除有机物的贡献随自生电场强度的提高而降低。自生电场作用与膜过滤互补协同,可为优化出水水质提供双重保障。该技术可降低MBR运行成本,丰富MBR技术的理论成果,为城镇生活污水的回用提供参考。     

初始pH对产氢发酵液厌氧产甲烷的影响研究

以啤酒厂厌氧颗粒污泥为接种物,对葡萄糖废水产氢后的发酵液进行间歇式中温厌氧发酵产甲烷实验.研究了不同的进水初始pH为5.5±0.2、6.0±0.2、6.5±0.2和7.0±0.2时对产氢发酵液产甲烷的影响,并以产氢发酵液的原始pH(4.2～4.4)作为对照.结果表明:产氢发酵液厌氧产甲烷必须添加一定量的碱加以调节,进水...     

Effect of pH on the growth and activity of heterotrophic sediment microorganisms

Low pH markedly reduced heterotrophic microbial activity in sediment-lake water systems. A marked reduction in both the rate and the total amount of oxygen consumed occurred as pH decreased. In addition, low pH and also low temperature (0°C) resulted in longer turnover times (Tn) and also smaller V_max values when the kinetics of ¹⁴C-glucose, ¹⁴C-glycine, and ¹⁴C-glutamic acid utilization were examined. When the response of the microorganisms to heavy metals was examined, mercury was generally more toxic than lead over the pH range of 4.5 to 7.5 but both metals were more toxic at pH 4.5 than at higher pH levels. Mercury also inhibited oxygen utilization and ¹⁴C-glucose mineralization more than lead at all pH levels. Bisulfite reduced microbial activity at all pH levels although it was always more toxic to the sediment microorganisms at pH values of 4 and 5 than at pH 7.     

pH对煤泥水絮凝沉降的影响

选择聚合氯化铝(PAC)/阴离子型聚丙烯酰胺(PHP)、氯化钙(CaCl2)/非离子型聚丙烯酰胺(NPAM)组合与NPAM、PHP、两性离子型聚丙烯酰胺(ZPAM)作为絮凝剂,在对道清选煤厂水采筛下原生煤泥和浮选尾矿的煤泥水进行组合药剂絮凝实验的基础上,考察了pH对煤泥水絮凝沉降的影响。实验结果表明,在不同的pH下,煤泥水的絮凝效果不同:在酸性条件下,宜单独使用有机高分子絮凝剂;在中性至碱性条件下,无机凝聚剂和有机絮凝剂联合使用效果较好。     

温度和pH值对CANON工艺的影响试验研究

采用2组SBBR反应器研究了进水氨氮浓度为160 mg NH⁺₄-N/L、间歇曝气并且曝停比为2 h∶2 h、DO为2.0～2.5 mg/L (曝气)/ 0.2～0.4 mg/L(停曝)和HRT为48 h时,温度和pH值对CANON工艺的影响,试验结果表明,CANON工艺最适温度和pH值分别为30℃和8。在一定温度范围内（不大于30℃）,CANON系统的氨氮转化速率和脱氮效能随着温度的升高而升高。温度达到35℃时,厌氧氨氧化反应速率较低而不能把亚硝化反应生成的NO^-₂全部转化为氮气,此时较高的DO(2.0～2.5 mg/L)不利于淘汰CANON系统内的硝酸菌,部分氨氮将通过全程硝化反应被氧化为NO^-₃。而在pH值为6～9的范围内,CANON 系统均可实现硝酸菌的“洗脱”,避免全程硝化反应的发生。     

The effect of manipulating sediment pH on the porewater chemistry of copper- and zinc-spiked sediments

Spiking of sediment with metal cations that readily hydrolyse causes the sediment pH to decrease. Displaced iron and manganese also oxidise and hydrolyse, further lowering sediment pH. The lower pH of metal-spiked sediments requires a subsequent sediment neutralisation. This research compared the pH adjustment of Cu- and Zn-spiked sediments using single and multiple additions of 1M NaOH. Sediment pH, redox potential, and porewater metal concentrations were monitored over 40 days. Depth profiles were also measured to investigate stratification. A single pH adjustment to pH 7 and 8 initially counteracted the pH change caused by metal additions, however, pH continued to decrease slowly thereafter. Multiple pH adjustments diminished porewater Cu, Zn and Fe concentrations to a greater extent than a single pH adjustment, but the ongoing oxidative precipitation of porewater metals continued to consume OH(-) ions and impede pH maintenance. Displacement of high iron(II) concentrations and the opposing rates of iron(II) oxidative precipitation and bacterially-mediated iron(II) production, affected the partitioning of the added metals between the sediment and pore water. Despite similar pH over the spiked-metal concentration gradient following pH adjustment, sediments spiked with higher metal concentrations produced lower porewater Fe concentrations, possibly due to toxicity to iron(III) oxyhydroxide reducing bacteria. Distinct stratification of redox potential and dissolved Fe and Cu developed over a depth of 6cm during the 40-day equilibration period. Recommendations are provided on methods for preparing metal-spiked sediments in which the partitioning of metals between dissolved and particulate phases better resembles that of in situ (field) metal-contaminated sediments.     

pH对中和沉淀法处理涂装废水效果影响及作用机理

采用中和沉淀法对涂装废水进行处理,研究了pH（4～12）对废水中总磷、COD、浊度、总铁、总镍、总锰等12种主要污染物去除率的影响,并结合絮体粒度分布、Zeta电位、絮体形貌和XRD图谱等表征方式对COD和重金属的去除机理进行了分析。研究结果表明,在综合考虑后续生化处理需要和处理成本的条件下,中和沉淀法处理涂装废水的适宜pH为8,废水经处理后所有重金属离子浓度和总磷浓度均达到《污水排入城镇下水道水质标准》 （GB/T 31962-2015 ）B级标准,COD、浊度和氨氮的去除率分别为30.05%、46.51%和72.49%。无机污染物去除的主要途径包括磷酸盐沉淀形成、氢氧化物沉淀形成和吸附絮凝作用。COD的去除机制随着pH的变化而不同,在pH =2.18～8时,COD的去除主要由于不溶性金属络合物的形成、电性中和与卷扫网捕,在pH =10～12时,主要的作用机制为氢氧化物絮体对其的吸附作用和卷扫网捕。这对中和沉淀法工艺处理实际涂装废水有重要的指导意义。