纳米银和银离子对活性污泥系统污染物去除效率的影响

纳米银(silver nanoparticle,AgNPs)及所释放Ag+的毒性会对污水生物处理系统中的微生物造成影响,降低系统对污染物的去除效率。基于此,对表面包被聚乙烯吡咯烷酮的AgNPs在纯水和人工污水中的形貌、粒径分布、表面电位等进行了表征,以序批式反应器(sequencing batch reactor,SBR)模拟活性污泥污水处理系统,在进水中分别添加1 mg·L−1、10 mg·L−1 AgNPs和0.3 mg·L−1、3.0 mg·L−1 Ag+后,SBR连续运行50 d,考察了活性污泥系统污染物去除率的动态变化。结果表明：AgNPs在人工污水中易团聚,AgNPs浓度越高,团聚现象越明显;进水中添加10 mg·L−1 AgNPs可显著降低SBR对COD、${{\rm{NH}}_4^ + }$-N及${{\rm{PO}}_4^{3 - }}$的去除率,其抑制效应主要来自于AgNPs本身而不是其释放的Ag+;添加1 mg·L−1 AgNPs和0.3 mg·L−1、3.0 mg·L−1 Ag+对活性污泥系统去除COD有抑制效应,但COD去除率仍高于60%,可以满足城镇污水处理厂污染物排放一级A标准(GB 18918-2002);添加1 mg·L−1 AgNPs可显著抑制活性污泥系统对${{\rm{PO}}_4^{3 - }}$的去除;进水中分别添加1 mg·L−1、10 mg·L−1 AgNPs和0.3 mg·L−1、3.0 mg·L−1 Ag+对SBR出水中${{\rm{NO}}_2^ -} $-N和${{\rm{NO}}_3^ -} $-N去除率没有影响。鉴于目前进入城镇污水处理系统中AgNPs的浓度远低于1 mg·L−1,故AgNPs对活性污泥污水处理系统中污染物的去除没有显著抑制效应。     

聚丙烯酰胺对活性污泥特性的影响研究

高分子混凝剂PAM投加是强化污泥造粒的有效方法,但PAM的投加对活性污泥中微生物群落以及对其生化降解性能的影响尚缺乏系统性研究。为此,通过实验室小型实验,在SBR中连续投加PAM,运用FISH等微生物检测技术,研究了PAM对活性污泥的影响。在PAM投量为3 mg/L的条件下,反应器中活性污泥的生长过程与对照反应器没有根本性差别,且PAM投加后MLSS浓度和单位重量污泥的生物量均有一定增大,污泥的沉降性能也得到改善。FISH检测的结果表明,与对照反应器相比,总细菌、亚硝化菌、硝化菌的个数分别由9.1×105、1.8×105和1.1×105CFU/mL增长到1.0×106、2.0×105和1.2×105CFU/mL,说明PAM没有对各种菌落的生长产生不利影响。连续运行80 d的结果也表明,投加PAM的反应器中COD和氨氮的去除均有所改善。     

活性污泥对污水中重金属的去除机制

活性污泥对污水中重金属的去除分为表面吸附和胞内吸收。表面吸附指细胞外多聚物、细胞壁上的离子基团对金属离子的吸附,其特点是快速、可逆,和能量代谢无关。胞内吸收通过金属离子和细胞表面的透膜酶、水解酶相结合而实现,速度较慢。pH值、泥龄、污泥浓度、自由配位体浓度和金属浓度等因素都对污泥的去除金属能力产生影响。     

长期运行的不同序批式活性污泥工艺去除Cr(Ⅵ)的比较研究

对不同序批式(SBR)活性污泥工艺,即厌氧SBR、好氧SBR及厌氧好氧SBR去除废水中的Cr(Ⅵ) 进行了研究。结果表明,在反应器起始Cr(Ⅵ)浓度为0.5～2 mg/L时,好氧SBR的Cr(Ⅵ) 去除率低于20％,微生物量不断降低;厌氧和厌氧好氧SBR的Cr(Ⅵ)去除率都达到94％以上,但前者的微生物量持续减少、出水浊度高,而后者的微生物量稳定增加、出水浊度低。因此,厌氧好氧SBR更适合于去除废水中的Cr(Ⅵ)。对厌氧好氧SBR系统的进一步研究表明,该系统在厌氧阶段有明显的磷释放、聚羟基烷酸(PHA)合成和糖原降解,好氧阶段有明显的磷吸收、PHA降解和糖原合成。还对厌氧好氧SBR中Cr(Ⅵ) 的去除机理进行了讨论。     

微磁场条件下pH冲击对微氧活性污泥表面性质的影响

研究了微磁场条件下pH冲击对处理低负荷葡萄糖废水的微氧活性污泥表面性质的影响。在pH=6.0和9.0的条件下对添加磁粉和无磁粉反应器微氧活性污泥进行15 d的冲击,而后调整pH=7.5进行5 d的恢复实验。对pH冲击下污泥絮凝能力FA、疏水性RH和表面电荷SC的变化情况进行考察,结果表明,有磁粉反应器的各项指标均优于无磁粉反应器。经过5 d的恢复实验,添加磁粉反应器污泥的各指标均能恢复到接近初始值,而无磁粉反应器污泥难以恢复到接近初始值。     

抗生素类污染物对活性污泥酶活的影响研究

对6种抗生素(3种四环素类和3种磺胺类)类污染物对活性污泥过氧化氢酶、脲酶、脱氢酶3种酶活的影响进行研究.结果表明,四环素类抗生素对活性污泥酶活的影响大于磺胺类抗生素,且对胞内酶脱氢酶的影响大于对另外2种胞外酶脲酶和过氧化氢酶,而磺胺类抗生素对过氧化氢酶的影响最大.6种抗生素类污染物对活性污泥酶活的2h培养时间的半数有...     

厌氧活性污泥的颗粒化及其影响因素

本文对颗粒污泥的一些最新研究作了综述。描述了上流式厌氧污泥床反应器中颗粒污泥的形态、组成和结构;介绍了颗粒污泥的形成机理;讨论了污泥颗粒化的影响因素。     

SBR工艺活性污泥比耗氧速率与控制参数的关系

活性污泥的比耗氧速率(SOUR)是表征污泥生物活性的重要参数之一,从微生物呼吸速率角度反映了活性污泥生理状态和基质代谢状况.通过监测SBR工艺活性污泥的SOUR,考察了SBR工艺中活性污泥SOUR的变化规律,研究了活性污泥的SOUR与各项控制参数之间的相关关系.试验结果表明,活性污泥的SOUR可以有效地表征SBR工艺的生化反应进程,并与DO、氧化还原电位(ORP)和pH之间存在良好的相关关系.     

溶解氧对活性污泥合成可生物降解塑料-PHB的影响

聚-β-羟基丁酸酯（polyhydroxybutyrate,PHB）是一种可完全生物降解和具有良好生物相容性的高分子材料,许多情况下可作为传统塑料的替代品。以活性污泥微生物作为PHB合成菌,研究了动态底物投加方式下,溶解氧对污泥贮存PHB过程的影响。结果表明,PHB的贮存过程相当程度上取决于氧的提供。溶解氧浓度的提高明显加快了底物乙酸的吸收,进而导致更大比例的乙酸被活性污泥贮存为PHB。试验中,溶解氧浓度由饱和浓度的10%提高到70%,PHB的产率由0.36 C mmol/C mmol 提高到0.56 C mmol/C mmol,PHB的胞内含量也由26%提高到37%。试验证明溶解氧是控制活性污泥合成PHB工艺的重要因素。     

表面活性剂对污泥脱水性能的影响及其作用机理

研究了阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)对活性污泥脱水和沉降性能的影响,及其改善活性污泥脱水效能的作用机理。结果表明,质量分数8%的CTAB可使污泥比阻(SRF)从8.5×1012 m/kg降为7.5×1011 m/kg,滤饼的含水率降至75%左右,污泥的沉降性能最好,上清液的浊度也较小。相比之下,SDS对污泥沉降、脱水性能的改善效果明显逊于CTAB。实验表明, 表面活性剂主要是通过溶出胞外聚合物(EPS)破坏污泥结构释放内部结合水来加快污泥的沉降速度和提高其脱水性能。     

NaCl盐度对耐盐活性污泥沉降性能及脱氮的影响

针对海水冲厕工程的实施,采用序批式活性污泥反应器(SBR)处理实际含盐生活污水,考察了盐度对耐盐活性污泥沉降性能及脱氮效能的影响。研究发现,经过长期盐度驯化后的污泥系统也会出现丝状菌污泥膨胀。在经过10 g/L盐度长期驯化的污泥系统中,污泥容积指数(SVI)随着盐度的升高而降低,盐度升高使丝状菌减少,污泥絮体变小变密实。但是,盐度降低时会引发更严重的污泥膨胀,导致污泥流失。对脱氮性能的研究表明,硝化菌的耐盐能力较强。当盐度由10 g/L改变为0、5、15、20 g/L时,氨氮去除率依然可以维持在99%以上。但亚硝酸盐积累率无论是盐度升高或降低时都升高,这表明驯化后污泥中的亚硝酸氧化菌(NOB)对盐度变化的耐受能力比氨氧化菌(AOB)弱,无论盐度升高或降低都会对其产生较大的影响。     

温度和污泥浓度对碱性条件下剩余污泥水解酸化的影响

挥发性脂肪酸(VFAs)是脱氮除磷过程中易于利用的碳源。剩余污泥在碱性条件下发酵能产生大量的VFAs,而温度和污泥浓度是影响剩余污泥发酵的两个重要因素,为此考察了厌氧环境,温度15℃和35℃,pH为10的条件下,剩余污泥挥发性悬浮污泥浓度(VSS为1.708～11.049 g/L)对水解酸化的影响,为实现剩余污泥的资源化提供理论依据。研究得出如下结论:污泥浓度对剩余污泥溶解性化学需氧量(SCOD)溶出率影响不大。低污泥浓度和高污泥浓度均不利于剩余污泥产酸,最佳产酸的污泥浓度为8.540 g/L。各污泥浓度条件下产生的6种挥发性有机酸中乙酸的比例总是最大,且低污泥浓度条件下乙酸的百分含量要高于高污泥浓度条件下。温度对高污泥浓度条件下污泥的最大SCOD溶出量影响较大,而对低污泥浓度条件下污泥最大的产酸量影响较大。无论15℃还是35℃,中等污泥浓度对氨氮的释放量影响不大,35℃条件下污泥浓度对正磷酸盐的释放要比15℃条件下大。     

污泥活性炭强化SBR法处理垃圾渗滤液的实验研究

为了进一步处理垃圾渗滤液,试验采用污泥活性炭强化序批式间歇反应器（SBR）法进行处理,通过对比普通SBR法试验,得出投加污泥活性炭强化SBR法处理垃圾渗滤液的效果要远远高于普通SBR法。当污泥活性炭的投加量为1.2 g/L,容积负荷为0.5～1.5 kg BOD₅/(m³·d)时,进水1 h,曝气10 h,沉淀1.5 h,闲置1.5 h,处理效果最好,COD的去除率达到了85%,NH³-N的去除率达到了90%。     

金霉素在活性污泥上的吸附行为

通过批次实验考察了活性污泥对金霉素（chlortetracycline,CTC）的吸附特性,研究了包括吸附平衡时间、污泥浓度（MLSS）、温度以及pH值对吸附的影响。结果表明,CTC在活性污泥上的吸附是一个快速的过程,5 min可达到平衡吸附量的90%以上,6 h达到吸附平衡;CTC的总去除率随着MLSS浓度的增加而增大,而污泥单位吸附量却随之减少,当CTC初始浓度为500 μg/L,MLSS浓度从1 000 mg/L增至8 000 mg/L时,吸附平衡时CTC的总去除率从30.97%上升至60.42%,而污泥单位吸附量则从151 326.70 μg/kg下降至37 530.98 μg/kg;在10、20、30℃条件下,吸附较好地符合Freundlich等温吸附模型和线性分配吸附模型,K_d值依次为190.93、162.32和121.08 L/kg;热力学数据表明,CTC在污泥上的吸附为放热过程,低温有利于吸附的进行;当pH值介于3~11之间时,CTC在污泥上的吸附量随着pH值的增加而减少。     

用污泥生物指数评价活性污泥的运转效能

污泥生物指数（SBI）由对活性污泥混合液中微型动物群落结构的分析得出,用于评价活性污泥的运转效能.SBI为0～10的生物指数,分为4个质量等级,为一客观的指数.此方法的优点在于通过对微型动物的日常检验,就能对活性污泥的运行状况给出一量化且客观的评价.     

用污泥生物指数评价活性污泥的运转效能

污泥生物指数(SBI)由对活性污泥混合液中微型动物群落结构的分析得出,用于评价活性污泥的运转效能。SBI为0~10的生物指数,分为4个质量等级,为一客观的指数。此方法的优点在于通过对微型动物的日常检验,就能对活性污泥的运行状况给出一量化且客观的评价。     

4-硝基酚的污泥减量化作用及对污泥性质的影响

为了有效减少活性污泥法中剩余污泥的产生,采用解偶联剂4-硝基酚对活性污泥工艺中的剩余污泥进行减量化研究。研究了4-硝基酚对污泥的增长速率、基质去除率以及污泥性质的影响。结果表明:4-硝基酚对污泥的减量化作用明显,在对微生物解偶联的过程中并不影响微生物对基质的利用能力;对出水中的氨氮影响甚小,总氮、总磷浓度有轻微的升高。4-硝基酚能够刺激污泥中微生物的活性,比耗氧速率增加,促进能量解偶联,从而降低污泥产率。4-硝基酚使污泥中微生物的群落结构发生了轻微的变化,但对污泥的松散程度和絮凝沉降性能影响甚小。