涤纶碱减量废水中对苯二甲酸的好氧生物降解性能研究

采用城市污水处理厂的活性污泥做菌源,在实验室条件下研究了对苯二甲酸(TA)和乙二醇(EG)的好氧生物降解性能,着重考察了EG对TA好氧生物降解性能的影响.试验结果表明,微生物以TA、EG作为惟一的碳源需要一定的驯化时间,EG作为惟一碳源的驯化时间比TA的驯化时间长.但微生物一旦被驯化,EG比TA具有较快的降解速度,当TA为1100mg/L时,其平均降解速率为27.5 mg COD/g MLSS·h,而EG为1200mg/L时,其平均降解速率达到36.7 mg COD/g MLSS·h.在相同污泥负荷条件下,TA降解的滞后期受TA浓度影响不大,TA的好氧降解不存在明显的抑制浓度.EG不会抑制TA的初级生物降解,但会抑制TA的最终生物降解.     

盐度对IBAF处理采油废水中PAHs的影响

通过监测固定化曝气生物滤池(immobilized biological areated filter, IBAF)进、出水中不同结构PAHs浓度的变化,分析盐度对其处理效果的影响。结果表明,IBAF反应系统在盐度0%～5%(w/v),HRT为8 h,COD容积负荷为0.3～0.8 kg/(m3·d)的条件下,对石油类、COD、TOC的平均降解效率达96.7%,95%和85%,分配在油粒中和溶解于水中的PAHs可在载体过滤、吸附和微生物降解等作用下,不随出水排出系统。盐度为1%～2%(w/v)时,进、出水中PAHs浓度较高,是由于增溶作用使PAHs分配在粒径小于100 μm油粒中和水相中的比例升高。出水中测得含2个苯环PAHs占比较大,这可能是由于在3、4环PAHs加氧开环的微生物降解过程中产生中间产物并通过GC-MS自动测量造成的。     

可渗透反应墙技术的水质净化特性

通过中试研究考察了可渗透反应墙(PRB)技术的动态水质净化特性。结果表明:(1)在动态条件下,PRB中试系统中COD、NH4+-N、NO3--N、TN、TP去除率随水力停留时间(HRT)的延长而增加。当HRT为7.00h时,COD、NH4+-N、TN、TP去除率分别为59.4%、26.9%、76.6%、62.2%、82.0%。HRT的延长使难生物降解的有机物也得到部分降解,PRB中试系统中铁屑及新生态的[H]、铁离子的氧化还原作用可以大幅度提高水的可生化性。(2)PRB技术对COD、NH4+-N、TN、TP的去除主要发生在反应区前半段,而且PRB中试系统中COD、NH4+-N、TN、TP沿程的变化情况可用指数方程来描述,动态模型预测曲线拟合较好。同时,对于实际PRB技术工程,PRB技术选择适当的反应介质及介质配比是关键环节。     

MBBR处理猪场废水厌氧消化液的研究

采用移动床生物膜反应器(MBBR)处理猪场废水厌氧消化液,考察了水力停留时间(HRT),进水COD和NH3-N浓度对反应器处理效果的影响.结果表明,在温度为20～30℃,填料填充比为50%,进水COD和NH3-N浓度分别为1016 mg/L和496 mg/L条件下,当HRT为12.5 h时,COD和NH3-N去除率可分别达到62%和77%,猪场废水厌氧消化液中可生物降解性有机物基本得到去除,当HRT增至23.8 h时,COD和NH3-N去除率分别为64%和86%,出水COD和NH3-N浓度分别为368 mg/L和70 ms/L,均达到了<畜禽养殖业污染物排放标准>(GB18596-2001)的要求.     

水洗碳氢溶剂废气的废水生物降解效能及影响因素研究

采用厌氧折流板反应器(ABR)/连续搅拌反应器(CSTR)组合工艺,通过构建共基质体系对水洗碳氢溶剂废气的废水(简称水洗废水)进行处理研究,探讨了共基质体系可行性,考察了水力停留时间(HRT)、硝化液回流比(R,%)、COD和氨氮质量比(C/N)、pH等对水洗废水处理效率的影响。结果表明:(1)共基质体系对去除水洗废水中难降解有机物效果显著。水洗废水占总废水的体积分数≤60%时共代谢效果最佳,COD平均去除率高于84%,氮污染物的去除受该体系影响小。(2)HRT=12h时碳污染物去除效果最佳,COD平均去除率为89.40%。较长的HRT利于脱氮,HRT=24h时氨氮平均去除率达98%,平均出水氨氮为0.87mg/L。R=300%(体积分数)时碳氮污染物去除效果最优。(3)C/N=10时组合装置对废水的脱氮除碳性能最好,COD、总有机碳(TOC)、氨氮和TN平均去除率分别为87.93%、93.11%、95.94%和77.29%。除碳最适pH为6.7,脱氮偏好碱性环境(pH=8.6)。     

微氧环境下硝基苯废水的处理效果

采用微氧条件下的序批式活性污泥反应器(SBR)处理硝基苯废水。研究结果表明,在水力停留时间(HRT)为24h,曝气量为600mL/min的条件下,反应器对硝基苯的平均去除率为100.00%,对其共存污染物COD、氨氮也有较好的去除效果,平均去除率分别为97.78%和78.55%,对TN和TP的去除效果相对较差,其平均去除率仅为24.18%和19.09%。气相色谱/质谱(GC/MS)分析表明,硝基苯降解的主要中间产物为苯胺,说明反应器中硝基苯首先是通过还原途径降解为苯胺,苯胺再进一步被降解为CO2、H2O和NH3。考察了不同曝气量(200、400、600mL/min)条件对处理效果的影响,结果表明,曝气量的降低直接导致了反应器中DO浓度的降低,导致COD、苯胺的去除效果变差。曝气量由600 mL/min降低至200 mL/min,COD平均去除率由97.78%降低至82.09%,出水苯胺平均质量浓度由0mg/L升至15.04mg/L。     

类Fenton氧化—好氧移动床生物膜法处理抗生素发酵废水

采用类Fenton氧化-好氧移动床生物膜(MBBR)法处理难降解抗生素发酵废水,探讨了H2O2和草酸投加量对类Fenton氧化工艺以及HRT和曝气量对好氧MBBR反应器的影响.实验结果表明,当类Fenton氧化工艺的最佳操作参数为反应溶液H2O2和草酸初始质量浓度分别为150、45 mg/L、30 W/154 nm紫外灯照射1 h、pH为3.0,在曝气搅拌条件下,COD平均去除率为80.9%.当类Fenton氧化工艺出水pH在7.0时,废水中的污染物还可以进一步被混凝去除.好氧MBBR反应器的最佳工艺参数为HRT 12 h、曝气量0.10 m3/h以及填料填充比(体积比)30%,最终废水COD平均去除率为99.1%,达到<污水综合排放标准>(GB 8978-1996)三级标准要求.     

连续流同步硝化反硝化(SND)体系不同HRT对脱氮及N_2O释放特性的影响

采用连续流气升环流生物反应器,考察水力停留时间(HRT)对同步硝化反硝化(SND)体系下污泥聚集状态与脱氮及N_2O释放特性影响。对不同HRT下污泥的聚集状态及脱氮特性、N_2O释放速率和来源等进行了分析。结果表明,HRT的调控对污泥聚集体的形成及状态有重要影响。HRT为14、7和4 h下,反应体系内形成了以粒径区间0.2~0.45 mm、0.6~0.9 mm和0.2 mm占优的3种的污泥聚集体体系。HRT为7 h的条件下,污泥在保持良好脱氮效果(氨氮平均去除率、总氮平均去除率及SND平均效率分别为96.7%、56.0%和60.0%)基础上,可实现N_2O减量化释放11.1%(相较于HRT为14 h的条件)。3种条件下,N_2O释放的主要来源存在差异。HRT为14 h时,N_2O主要来源于AOB反硝化,其对N_2O的贡献为异养菌反硝化的1.1倍;HRT为7 h和4 h时,N_2O主要来源于异养菌反硝化,其对N_2O的贡献分别为AOB反硝化的1.1和1.3倍。     

蒽的高效降解菌的固定化小球的制备及其降解特性

旨在利用固定化高效降解菌小球去除水中蒽,充分发挥累托石的吸附和生物降解的协同作用,以累托石、聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)作为固定化载体材料,硼酸和氯化钙作为交联剂,将蒽的高效降解菌包埋制备固定化微生物小球.考察了累托石用量、PVA投加量、海藻酸钠用量、氯化钙用量、微生物包埋量和交联时间等因素对微生物小球活性的影响,通过正交实验确定了微生物小球的最佳制备条件.结果表明,制备固定化微生物小球的最佳条件为:累托石2.5%,PVA 12%,SA 0.3%,CaCl24%,交联时间28 h,微生物包埋量10%.对40 mgJ/L的蒽溶液,游离微生物在50 h后开始发挥明显的降解作用,经过68 h蒽的去除率达到35.65%;而固定化微生物小球经过9 h即可使蒽的去除率达到81.8%,23 h后葸的去除率可达100%.固定化微生物小球对水中蒽的去除机理与吸附-降解工艺的机理类似,即固定化微生物小球类似于一个一体化的微型反应器,经过迟滞期后,在该反应器内同时发生吸附和降解作用.     

不同水力停留时间条件下PCL为碳源去除水产养殖水体硝酸盐的效率及微生物群落分析

以可生物降解聚合为碳源的固相反硝化可以避免水产养殖用水硝酸盐处理过程中碳源反复添加、碳源不足或过量等问题。水力停留时间(hydraulic retention time, HRT)是生物反应器运行管理的主要参数之一, 用固定膜反应器固相反硝化的方法研究了HRT对以聚己内酯(polycaprolactone,PCL)为碳源的反应器去除循环水养殖系统硝酸氮(浓度为170～197 mg·L-1)的效率的影响。 研究结果表明不同水力停留时间对硝酸盐去除效率差异显著。在HRT 为6 h和8 h时,硝酸盐速率分别为(0.55±0.32) g·(L·d)-1和(1.05±0.33) g·(L·d)-1,且出水亚硝氮浓度和氨氮浓度均明显低于进水浓度;在HRT为4 h和2 h时,进出水硝酸盐浓度差异不明显。电子扫描显微镜观察显示PCL表面生物膜主要为杆状菌,应用傅里叶红外扫描观察发现使用前后PCL的化学结构没有发生明显改变。应用高通量方法测定的微生物群落结构表明,62%的细菌为Proteobacteria(62%),在鉴定出的细菌中,食酸菌属(Acidovorax), 固氮螺菌属(Azospira),丛毛单胞菌属(Comamonas), 代尔夫特菌属(Diaphorobacter), 懒小杆属(Ignavibacterium), 弗拉特氏菌属(Frateuria)可以同时降解PCL和进行反硝化。