对氯苯酚废水处理引起的活性污泥有机毒性

以处理难降解有机污染物对氯苯酚(4-CP)模拟废水的序批式好氧活性污泥系统为研究对象,探讨活性污泥在降解4-CP的过程中污泥有机毒性的形成与空间分布规律,以及污泥有机毒性随时间的变化趋势。处理组污泥用10 mg/L的4-CP模拟废水进行驯化。控制SBR系统的水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)分别为12 h和20 d。结果表明,随着驯化时间的延长,处理组污泥毒性先升高后降低,最终达到稳定状态。在整个运行过程中,处理组污泥毒性始终高于对照组。4-CP的吸附与降解实验表明,污泥外层胞外聚集物(EPS)主要起吸附4-CP且向内层传递的作用,污泥有机毒性主要是由4-CP的降解过程引起,少部分由污染物吸附所致。     

序批式活性污泥法工艺处理含盐废水动力学模型研究

为了实现含盐废水序批式活性污泥法(SBR)工艺的启动,采用逐步提高废水中NaCl浓度负荷的方法对活性污泥进行驯化,并建立有机物(COD)与NH4+-N的降解动力学模型。结果表明,经过280d的驯化和稳定运行,SBR系统可以有效降解含盐废水,COD去除率高于74%,NH4+-N平均去除率高于90%,实现了SBR工艺处理含盐废水的启动和稳定运行。含盐废水有机物(COD)降解动力学参数r0(无盐条件下的COD去除速率)为129.87mg/(L.h),KY(盐抑制常数)为7700.01mg/L;含盐废水硝化反应动力学参数Ks(饱和常数)为186.52mg/L,vmax(NH4+-N的最大比降解速率)为0.0034h-1。     

制革废水处理过程中微生物代谢产物特征及铬分布的解析

制革废水生化处理后的出水仍残留低浓度的铬,为揭示微量铬在活性污泥胞外聚合物(EPS)中的分布及胞外聚合物在生物处理过程中的转化,通过改良热提取法提取生物处理过程中EPS和SMP,测定各组分中多糖、蛋白质、总铬等含量,分析制革废水生物处理中EPS组分的特征、金属铬的分布和EPS各组分含量。结果表明:一级生物处理中EPS的蛋白质和多糖含量均逐渐降低,二级生物处理中EPS含量增加,活性污泥SMP与邻近沉淀池出水组分及溶解性有机物含量具有较强的相似性;铬在不同来源污泥EPS中的分布存在差异,污泥表面吸附及EPS对铬的络合富集、EPS的水解及代谢组分外排的行为均影响铬的迁移;通常,水体中铬首先被S-EPS吸收,经LB-EPS运输渗透至TB-EPS中储存。根据Pearson分析结果,总铬的分布与胞外聚合物中PS/PN及PS含量呈显著正相关(P0.01)。以上研究结果可为制革废水铬排放总量控制和深度处理提供参考。     

CAS和MBR工艺污泥微生物在贫营养环境中代谢产物的研究

在恶劣环境下不同污泥的微生物代谢产物组分是具有差异的。这种差异将导致活性污泥对环境的适应能力有所不同。MBR工艺和传统活性污泥法(CAS)工艺的污泥在贫营养的恶劣条件下适应能力也有所不同。由于MBR污泥在环境适应的初期便能大量的利用可生物降解的EPS作为碳源,并迅速产出SMP维持细胞两侧压力,使得其污泥活性降低速度较为缓慢。而CAS工艺污泥则经过一段时间的适应后,才能将EPS中可生物降解的部分作为营养物质进行代谢。CAS污泥对EPS降解能力低于MBR污泥,污泥中残存的EPS高于MBR污泥。当污泥中微生物大量死亡时,由于EPS的保护作用,污泥絮体得到较大的保存,胞内物质不能大量扩散至污泥上清液中。两者EPS中蛋白质和多糖呈下降趋势,而SMP的蛋白质和多糖呈上升趋势,且微生物对多糖的利用能力高于蛋白质。     

复合腐殖生物活性填料对活性污泥沉降性能的影响

为了考察复合腐殖生物活性填料对活性污泥沉降性能的影响,通过内置填料、外置填料和对照组SBR污水处理工艺的对比运行,对3组反应器的运行效能、沉降性能、胞外聚合物和微生物群落分布进行了研究。结果表明:投加复合腐殖生物活性填料的SBR反应器相比对照组SBR反应器可加强氮、磷的去除效能,改善活性污泥的沉降性能;通过胞外聚合物分析,发现内置填料和外置填料活性污泥的胞外聚合物(多糖和蛋白质)含量一直低于对照组的;3个微生物群落主要分布在Saprospiraceae、Rhodocyclaceae、Comamonadaceae、Flavobacteriaceae、env.OPS_17、Spirochaetaceae等6个科内;内置填料微生物群落(8.09%)和外置填料微生物群落(2.86%)中的Saprospiraceae,要比对照组微生物群落(29.82%)的比例高,表明通过复合腐殖生物活性填料的作用,Saprospiraceae类群减少,胞外聚合物分泌降低,活性污泥沉降性能得到增强,这与反应器实际运行效果和胞外聚合物分析研究内容一致。     

污泥脱水性能的关键影响因素研究

针对目前污泥脱水性能影响因素不明的问题,研究通过对SBR在7种运行工况条件下活性污泥胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)的提取和测试,并采用SPSS软件分析,探讨MLVSS/MLSS、胞外蛋白质/胞外多糖、胞外蛋白质含量、胞外多糖含量、EPS总含量对污泥脱水性能的影响。研究结果表明,MLVSS/MLSS、胞外蛋白质/胞外多糖是影响污泥脱水性能的关键因素,并建立了脱水污泥含水率和污泥结合水含量的影响因素模型:脱水污泥含水率=0.229×(MLVSS/MLSS)+0.023×(胞外蛋白质/胞外多糖)+0.539、污泥结合水含量=2.876×(MLVSS/MLSS)+0.335×(胞外蛋白质/胞外多糖)-0.012,通过对7个城市污水厂污泥脱水性能测试比较表明,模型对脱水污泥含水率和污泥结合水含量预测值相对误差分别在±1%和±5%以内,对污泥脱水性能预测效果良好。     

SBR法处理选矿废水的影响因素研究

为考察硫化矿浮选废水生物降解效能,采用序批式生物反应器(SBR)研究浮选废水的降解能力,探讨不同的运行条件对苯胺黑药、黄药及乙硫氮去除效果的影响。结果表明:经过24 d的培养驯化,浮选药剂的降解达到预期效果;SBR在HRT为2 h,pH在6～7之间,葡萄糖投加量为0.1 g/L时,降解效果达到最佳;除此以外活性污泥对硫化物承受浓度可达到120 mg/L。     

纳米氧化钨对序批式反应器活性污泥脱氮性能和胞外聚合物的影响

采用序批式反应器(SBR),研究了不同浓度氧化钨(WO₃)纳米颗粒(NPs)对SBR中活性污泥脱氮性能以及胞外聚合物(EPS)的影响。结果表明,10 mg/L WO₃ NPs(WO10)对SBR脱氮性能没有影响,而100 mg/L的WO₃ NPs(WO100)降低了比硝酸盐和比亚硝酸盐还原速率,最终导致出水硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的积累。WO10对EPS含量和组成无显著影响,但是WO100显著增加了松散结合型EPS(LB-EPS)和EPS中多糖的含量。傅立叶红外光谱(FTIR)结果显示,WO10仅对LB-EPS中官能团有影响,而WO100对LB-EPS和紧密结合型EPS(TB-EPS)的官能团都产生了不同程度的影响。—OH、C=O以及C—O—C等官能团参与EPS和WO₃ NPs之间的相互作用。进一步分析也发现,WO₃ NPs改变了EPS中蛋白质的二级结构组成,进而影响了活性污泥的絮凝能力。     

白糖为共基质处理有机磷农药废水的试验研究

有机磷农药废水是一种极难处理的高浓度有机废水,因为该废水含有大量的难降解有机物,其中的有机磷对微生物代谢具有很强的抑制作用。采用高效好氧生物反应器(HCR)对有机磷农药废水进行处理试验,对比研究了以白糖为共基质和有机磷农药废水为单基质的两种不同条件下,系统中活性污泥的特性及系统对有机磷农药废水COD去除效果的变化规律。结果表明,白糖为共基质可大大提高HCR系统中活性污泥的活性和系统对有机磷农药废水COD的去除效果。     

邻苯二甲酸酯对序批式活性污泥法运行的影响

环境内分泌干扰物邻苯二甲酸酯(PAEs)在废水处理系统中广泛存在,难降解且易产生累积。PAEs的长期积累难以从废水处理工艺上解决。以序批式活性污泥(SBR)工艺处理人工配置的氨氮废水为例,考察PAEs存在条件下对SBR反应器运行的干扰。结果表明:随着原水中PAEs浓度增加,SBR反应器的活性污泥中,微生物最终能够以PAEs为唯一碳源;PAEs为10～150mg/L时,其浓度的变化对SBR反应器内活性污泥性状有明显影响,悬浮固体(MLSS)最终维持在2 000mg/L;随PAEs浓度的改变,SBR反应器内COD去除率变化不显著,而氨氮去除率随着PAEs浓度的升高而降低,最低值约为50%;亚硝态氮出现积累现象,积累量最高时接近60mg/L。     

不同温度对SBR腐殖活性污泥系统运行效能的影响

在10～22℃范围内,通过实验考察了温度对腐殖土间歇式活性污泥处理(SBR)系统的运行特性的影响.实验结果表明,降低温度对SBR腐殖活性污泥系统去除COD影响不大,当温度降至10℃时,COD去除率仍可达到80%以上;在22～14℃范围内,SBR腐殖活性污泥系统对NH+4-N和TN的去除影响不大,温度降至10℃时,NH+...     

水解酸化-序批式活性污泥法(ABR-SBR)处理电泳废水的研究

利用水解酸化 (采用缺氧折流板ABR反应器 ) -序批式活性污泥法 (SBR)工艺对汽车电泳涂装工艺废水进行实验研究 ,分析了ABR的反应时间、容积负荷、内置填料对废水可生化性改善的影响及SBR的运行方式、进水 pH、污泥负荷对有机物去除效果的影响     

声电协同氧化氯酚的实验研究

采用超声波-电催化联合技术处理2-氯酚(2-CP)和4-氯酚(4-CP),探讨了电催化氧化和超声氧化的协同效应,考察了影响声电联合降解氯酚化合物的条件因数.结果表明,超声波-电催化联合技术处理效率明显优于电催化氧化技术,2-CP和4-CP的增强因子f分别为1.325和1.509.高电流密度有助于氯酚降解,2-CP和4-CP的表观反应速率常数随电流密度上升分别增加了1.28×10-5 s-1和1.82×10-5 s-1;高pH值也有利于氯酚降解,pH为9.08时,2-CP和4-CP的表观反应速率常数分别为9.22×10-5 s-1和11.02×10-5 s-1;高电解质浓度促进了2-CP的降解,而对4-CP的降解影响不大,2-CP表观反应速率常数从7.70×10-5 s-1上升到16.03×10-5 s-1.总之,超声波-电催化联合技术能够协同降解氯酚.     

零价铁强化上流式厌氧污泥床反应器处理煤化工费托合成废水研究

采用零价铁强化上流式厌氧污泥床反应器(UASB)处理费托合成废水。结果表明:经过120d运行,在进水COD平均质量浓度30 000mg/L、HRT=4.0d、进水pH=6.5的情况下,出水COD去除率平均值最高可达到81.1%,比空白组提高了20.2百分点。同时,通过对厌氧污泥胞外聚合物(EPS)三维荧光和污泥傅立叶红外光谱分析表明,零价铁的投加显著提升了EPS中蛋白质类物质的含量,提高了厌氧微生物的代谢活性。     

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。     

压力环境下活性污泥的耐盐驯化过程

通过逐步提高盐浓度的梯度盐度方法驯化耐盐活性污泥,采用加压-常压对比实验,探讨活性污泥耐盐驯化过程中,0.3 MPa的压力环境对有机物降解规律、污泥脱氢酶活性及胞外聚合物(EPS)含量的影响。结果表明,经耐盐驯化的活性污泥在5%的高盐度环境下仍可达到75%以上的有机物去除率;当驯化盐度达3.5%及以上,加压耐盐活性污泥有机物去除率及污泥脱氢酶活性均高于常压,其优势更为突出。耐盐驯化过程中活性污泥胞外聚合物(EPS)含量较稳定,加压系统EPS含量低于常压,这可能是加压活性污泥法可以实现原位污泥减量的重要原因之一。     

氧化锌纳米颗粒对SBR中活性污泥脱氮性能及硝化细菌丰度的影响

在SBR中添加氧化锌纳米颗粒(ZnO-NPs),研究ZnO-NPs对活性污泥脱氮性能及硝化细菌丰度的影响。结果表明,低浓度(1 mg·L~(-1))ZnO-NPs对活性污泥脱氮性能无影响,高浓度(10、50 mg·L~(-1))ZnO-NPs可抑制活性污泥硝化性能,且对硝化菌活性抑制作用小于亚硝化菌。ZnO-NPs浓度梯度增加至50 mg·L~(-1)较直接投加50 mg·L~(-1)ZnO-NPs对污泥活性抑制作用小。高浓度ZnO-NPs改变活性污泥微生物胞外聚合物(EPS)产量和性质。SBR运行结束时,高浓度ZnONPs的添加导致亚硝化菌相对丰度大幅度减小,而对硝化菌相对丰度影响较小。     

用驯化的活性污泥强化修复氯酚污染土壤的试验

以接种驯化的活性污泥为生物强化手段,通过摇瓶反应模拟生物泥浆反应器的运行,研究了受氯酚污染土壤的修复特性。结果表明,接种驯化的活性污泥可以大大加快邻氯苯酚（2-CP）的降解速率,对2-CP初始污染浓度为500 mg/kg干土的土壤,接种1%活性污泥 （w∶w）后反应11 h降解率即可达到96.4%。最适的反应条件为：活性污泥接种量1%,水土比2∶1,温度25 ℃,摇床转速200 r/min。2-CP的降解符合表观一级动力学方程;且当初始浓度为50～500 mg/kg干土时,2-CP降解速率常数随着初始浓度的增大而减小。     

SBR法短程硝化处理纤维素乙醇废水的中试研究

针对纤维素产乙醇废水高有机物、高氨氮、难降解的特点,运用短程硝化反硝化脱氮工艺,基于序批式活性污泥反应器(SBR)的调试运行,研究反应器运行方式对COD去除和脱氮效能的影响,为日后纤维素乙醇废水处理的工程化提供借鉴。结果表明:通过控制DO(0.5 mg·L~(-1))、p H(7.6~8.5)和投加碳源等条件,可实现亚硝酸盐氮的积累和转化,最终三氮去除率稳定在70%以上;通过投加不同碳源对比实验,发现乙酸钠作为反硝化外加碳源比葡萄糖具有更高的效率;厌氧工艺处理过的纤维素乙醇废水经短程硝化反硝化工艺处理后,COD去除率维持在20%上下,表明废水可生化性极低,已不适应生物法处理,须利用化学氧化法才能进一步去除;通过周期实验,发现硝化阶段碱度过量对短程硝化进程影响并不明显,相反充足的碱度是保证硝化反应进行的必要条件。     

好氧反硝化菌强化序批式活性污泥反应器处理生活污水

研究了好氧反硝化菌强化序批式活性污泥反应器(SBR1)处理生活污水的性能,同时以只接种相同量普通活性污泥的序批式活性污泥反应器(SBR2)作为对照组。结果表明:(1)反应前21天启动期间,SBR1对污水COD、NH+4-N和TN的平均去除率分别可达到77.79%、94.96%、63.21%,对COD和TN的平均去除率明显好于SBR2。(2)当C/N为4∶1(质量比,下同)和6∶1时,SBR1对COD和TN的去除率明显高于SBR2;当C/N为8∶1时,SBR1对COD和TN的去除效果达到最好,对两者的平均去除率分别达到85.31%和61.14%;当C/N为10∶1和12∶1时,两反应器对废水COD去除效果的差距缩小,但SBR1对TN的平均去除率分别为58.98%和51.64%,明显高于SBR2。(3)SBR1投加的好氧反硝化菌适应较低的C/N环境,且能在生活污水中快速增殖,保持了很好的污泥悬浮液浓度和沉降性能,在35d形成成熟的颗粒污泥。