皮革废水有机污染物生物降解特性研究

选取二萘磺酸钠、单宁酸及杨梅栲胶3种皮革鞣剂,接种皮革废水处理厂的活性污泥,在批式试验中研究了好氧及厌氧降解特性及降解动力学.以实际皮革废水为研究对象,同样采用批式试验考察了好氧及厌氧降解过程COD变化规律.结果表明,对于皮革鞣剂的去除及矿化,好氧降解优于厌氧降解.好氧降解二萘磺酸钠、单宁酸及杨梅栲胶的去除率分别为>90%、>90%、50%～75%;厌氧降解的去除率分别为10%～40%、>95%、20%～30%;好氧及厌氧降解单宁酸的COD去除率分别为>75%、<75%.好氧降解单宁酸及杨梅栲胶的一级动力学速率常数k值受初始浓度影响较小,而好氧降解二萘磺酸钠的k值受到初始浓度显著影响,二萘磺酸钠≥70 mg·L-1对微生物产生毒性作用,k值明显下降.皮革废水生物降解具有明显阶段性特征,快速及慢速降解期内COD浓度与反应时间呈现很好的线性关系,好氧最大比降解速率是厌氧最大比降解速率的11.6倍.     

低温下复合菌剂对餐厨垃圾厌氧消化的影响

为提高低温环境下厌氧反应器处理餐厨垃圾的效能,分别向升流式厌氧污泥床(UASB)反应器中加入不同体积的复合菌剂(0, 1, 2, 5mL),对厌氧消化过程中COD与NH3-N去除率、关键酶活性、微生物群落结构及功能等进行分析.结果表明,加入2mL复合菌剂的UASB反应器可获得最佳的COD(42.47%)及NH3-N(63.93%)去除率;同时厌氧污泥乙酸激酶(AK)和辅酶F420的相对活性与空白对照组相比分别升高了(120.39±4.14)%和(148.63±4.32)%.且加入2mL复合菌剂的UASB反应器中微生物丰度和多样性达到最高;Proteobacteria(15.30%)与Thermotogae(1.13%)的相对丰度最高,这对有机酸生产以及维持厌氧消化过程的稳定起到重要作用;此外,相比于对照组中的优势古菌Methanobacterium(30.51%)和Methanothrix(32.80%),加入2mL复合菌剂降低了Methanobacterium(18.93%)的相对丰度,提高了Methanothrix(34.32%)的相对丰度,这有利于乙酸型产甲烷过程的进行.     

阳极位置对新型ABR-BEF系统处理性能及微生物群落的影响

研究了阳极所处位置对新型厌氧折流板-生物电Fenton（ABR-BEF）系统处理中药废水效能与产电能力的影响,并对各格室污泥的疏松胞外聚合物（LB-EPS）及紧密胞外聚合物（TB-EPS）组分情况进行了分析,继而通过高通量测序技术对系统中微生物群落演替进行了探讨.结果表明,当将阳极电极位置由系统的第4格室调整到第3、第2格室后,由于阳极与阴极距离的增大,COD平均去除率由原来的90%分别下降到70%和65%;输出电压由149.8mV降至95.3mV、50.0mV左右,同时最大功率密度由76.78mW/m³减少到55.57mW/m³和52.87mW/m³;但阴极室对邻苯二酚的降解率仍保持在95%左右.改变阳极位置后LB-EPS、TB-EPS中蛋白质含量均下降,TB-EPS尤为明显;而对于多糖而言,阳极在第3号格室时,各组分多糖含量最高.阳极位置由第4格室改为第2格室后,第1到第4格室甲烷丝状菌属（Methanothrix）所占比例分别增大到71.09%、72.47%、58.03%和76.79%;在总细菌纲水平上产电菌所属的d变形菌纲（Deltaproteobacteria）在第1到第4格室中分别减少了2.54%、6.06%、4.40%和4.87%,阳极与阴极距离的增大使得产电菌数量减少,这成为该系统产电能力下降的重要原因.     

DC反应器处理中药废水过程中出水的光谱分析

采用三维荧光(EEM)与傅立叶红外(FTIR)光谱技术,对不同运行条件下,新型双循环(DC)厌氧反应器处理中药废水的出水情况进行了分析,以期为厌氧反应器的有效监控提供新思路.结果表明,在HRT为24h时,COD去除率为94%左右,平均产气率达到0.37m3CH4/kgCOD,出水的EEM光谱中,Ex/Em=420/470nm处出现了明显的辅酶F420吸收峰;而HRT减少为12h后,虽然COD去除率仍达到90%左右,但出水EEM光谱中,辅酶F420的吸收峰有所降低,并出现了类富里酸的吸收峰,表明不宜再继续减少HRT.当温度由30oC降低为20oC时,温度的变化影响了厌氧污泥的性状,使得出水的FTIR光谱中3400cm-1处的吸收峰由原来的钝峰变为尖峰.而在进水中添加大黄酸后,造成了反应器内有机酸的累积,产甲烷菌活性受到严重影响,出水的EEM光谱中,腐殖酸与类富里酸的吸收峰显著增强.     

不同结构芳香酸对厌氧颗粒污泥特性与微生物群落的影响

以苯甲酸（BA）、邻苯二甲酸（PA）、连苯三甲酸（HA）、1-萘甲酸（1NA）为研究对象,探究了不同结构芳香酸对厌氧颗粒污泥理化特性与微生物群落的影响.结果表明,在40 d的接触实验中,1NA实验组对溶解性化学需氧量（SCOD）的去除率为86.09%,与空白对照组相比降低了7%.4个实验组污泥疏松胞外聚合物（LB-EPS）和紧密胞外聚合物（TB-EPS）中多糖含量分别比对照组高0.30~1.28、0.19~1.03 mg·g^-1,蛋白含量分别提高了0.025~0.326、0.007~0.171 mg·g^-1.在LB-EPS三维荧光（EEM）光谱中,HA和1NA实验组中出现了类腐殖酸物质荧光峰,且辅酶F₄₂₀峰强度有所降低.对于酶活性而言,HA、1NA实验组乙酸激酶相对活性比对照组减少了65.26%、6.93%.通过高通量测序发现,对照组与实验组中的优势菌群均为Proteobacteria、Chloroflexi和Firmicutes.HA与1NA的加入降低了Actinobacteria的相对丰度,提高了Bacteroidetes和Synergistetes的相对丰度.对于古细菌而言,Methanothrix在对照组与实验组中为优势种属,其相对丰度达到49.95%~80.40%;但实验组Methanothrix的相对丰度减少了10.69%~30.45%,且1NA实验组尤为明显;而1NA的加入提高了Methanospirillum的相对丰度,达到34.08%.同时,细菌和古细菌代谢通路预测表明,其主要功能组为代谢、遗传信息处理、环境信息处理和细胞过程,芳香酸使得厌氧颗粒污泥中氨基酸的代谢功能有所增强.     

新型双循环厌氧反应器的设计与水力特性研究

结合IC与EGSB的特点,同时根据厌氧处理理论,设计了新型双循环厌氧反应器,用于处理高浓度含有毒物质工业废水,并以Li Cl作为示踪剂,对该反应器不同水力停留时间(HRT)下的水力特性进行了研究。结果表明,在无循环时,各HRT下双循环厌氧反应器的C-θ曲线为不对称的单峰曲线。HRT为6,9,12 h时,反应器的死区比例分别为0.165,0.155,0.146。反应器呈推流流态,且随着HRT的增加,推流作用逐渐加强而完全混合作用逐渐减弱。当存在双循环时,在HRT为6,9,12 h的条件下,反应器第一反应区的σ2分别为0.249,0.179,0.113,第二反应区的σ2分别为0.135,0.112,0.106。双循环增大了反应器的返混程度,且与第一反应区相比,第二反应区更趋于推流式。     

低温条件下生物砂滤池运行效能试验

研究了低温条件下,生物砂滤柱对有机物和氨氮的去除效果,及滤柱中生物量和生物活性的变化,并应用属性层次分析法对影响滤柱低温运行的主要因素进行了分析。结果表明:水温在5.2~10.2℃时,生物砂滤柱对NH4+-N的去除率为51.31%~66.35%,对CODMn的去除率仅为9.18%~16.04%,其生物活性为0.029~0.055 mg/(h.g);温度从12.7℃下降到5.2℃,生物量减少了17.33%,而生物活性减少了56.72%;同时水温、基质浓度、滤速为重要的影响因素,其权重分别为0.318、0.270和0.118。     

双效混凝-兼性水解-SBR组合工艺处理印染废水的工程应用

针对印染废水色度大,有机物含量高,可生化性差,而且水量和水质变化大,水质成分复杂的特点,采用双效混凝兼性水解SBR组合工艺处理印染废水。运行结果表明,该工艺对CODCr、BOD5、SS、色度等均有很好的去除效果,出水水质满足纺织印染行业水污染物排放二级标准(GB428792)。     

不同基质生物炭对厌氧处理餐厨垃圾效能及微生态的影响

探究了剩余污泥（SS）、餐厨垃圾（FW）、玉米芯（CC）、甘蔗渣（BG）4种不同基质生物炭对厌氧生物处理餐厨垃圾效能的影响,对厌氧污泥的关键酶活性、微生物群落分布以及代谢途径等微生态进行了分析.结果表明,厌氧反应器分别加入4种生物炭后,COD平均去除率分别提高了29.49%、23.16%、29.42%、40.32%;傅里叶红外分析表明,投加SS生物炭组出水中羟基、酰胺基以及C-O-C伸缩振动峰减弱.4个厌氧反应器中厌氧污泥的乙酸激酶活性分别为0.40,0.42,0.96,0.98 μmol/g,表明投加CC与BG生物炭促进了餐厨垃圾的厌氧水解酸化过程;厌氧污泥胞外聚合物的蛋白质/多糖之比分别为0.415、0.56、1.89、2.8,投加CC、BG生物炭提高了污泥的稳定性.4个厌氧反应器中拟杆菌门、变形菌门、厚壁菌门为主要菌群,投加BG生物炭促进了变形菌门与厚壁菌门的生长;对于古细菌而言,甲烷杆菌属与甲烷丝菌属为优势种群,SS组的甲烷杆菌属丰度最高（53.48%）,而BG组中甲烷丝菌属丰度最高（42.72%）.KEGG功能分析表明古菌及细菌均以碳水化合物代谢、氨基酸代谢为主;而投加BG与SS生物炭后,微生物膜运输水平得到了提高.     

强化混凝处理制革废水的优化研究

对皮革废水混凝处理的条件进行优化,分别采用FeSO4·7H2O和阳离子聚丙烯酰胺作为混凝剂和助凝剂,以COD、总铬和硫化物为指标,设计正交试验确定强化混凝处理皮革废水的最优条件并进行验证性试验。结果表明:当FeSO4·7H2O投加量为1800mg/L,阳离子聚丙烯酰胺投加量为7.5mg/L,pH为10,混凝效果最好,对COD、总铬和硫化物的平均去除率分别为14.92%、99.40%和99.71%。