不同浓度外加碳源对A~2/O系统的冲击及修复前后脱氮除磷效果研究

以啤酒废水作为外加碳源,研究了不同浓度外加碳源对A2/O系统的冲击情况,并通过调节工艺参数对系统进行修复,对比了修复前后系统的脱氮除磷效果。结果表明,投加低浓度(COD为50mg/L)外加碳源没有影响系统的正常运行,且有助于提高系统的脱氮除磷效率;用COD为150mg/L的啤酒废水对系统进行冲击时,总氮、氨氮、总磷和COD的去除率均有所下降,依次下降了31.53、16.38、7.61、10.19百分点;经过修复后,与冲击前相比较,各分析指标的去除率略有降低。用高浓度(COD为250mg/L)的啤酒废水冲击A2/O系统,冲击期间各分析指标显著下降,且产生轻微的污泥膨胀,修复后各分析指标去除率依次降低了11.75、9.56、21.20、20.79百分点。实验表明,啤酒废水可以作为外加碳源用以调节系统的C/N,且A2/O系统对浓度变化的冲击具有一定的抵抗力。     

黑龙江省生态足迹计算与动态分析

生态足迹模型是定量评估可持续发展状态的代表之一.1978年以来,全省总生态足迹以40.2万hm2/年的速度增长,各类生态足迹也不断增长,化石能源增长速度快,省人均生态足迹从1.4832 hm2/人增加至2010年的1.905 7 hm2/人,增加0.422 5 hm2/人,上升28.49％,对生态足迹贡献率排序:化石能源用地＞耕地＞建设用地＞水域＞草地＞林地;生态承载力78年时为7 995.23万hm2,2010年达7 726.37万hm2,2010年贡献率排序为林地＞耕地＞水域＞化石能源用地＞草地＞建设用地;1993年后处于生态赤字状态,从单项土地类型来看,水域和林地处于生态盈余状态.     

次氯酸钠氧化—磷酸铵镁沉淀法处理草甘膦废水并回收磷

针对草甘膦废水处理与磷回收难题,研究了次氯酸钠氧化草甘膦与磷酸铵镁沉淀法回收磷工艺的可行性。实验结果表明,次氯酸钠氧化草甘膦的最佳工艺条件为:次氯酸钠加入量109 g/L,溶液pH为9.0,氧化时间20 min。次氯酸钠氧化草甘膦的主要降解途径为:C—N键断裂生成羟基乙酸和乙酸;C—P键断裂生成磷酸(主要反应)。正交实验得到的磷酸铵镁沉淀法回收磷的最佳工艺条件为溶液pH 9.0、镁磷摩尔比1.2、氮磷摩尔比1.4、反应时间15 min,在此条件下磷酸盐回收率达99.3%。XRD图谱证实所得固体主要成分为磷酸铵镁。     

糖蜜、淀粉与乳品废水厌氧发酵法生物制氢

采用连续流厌氧发酵法研究了糖蜜废水、淀粉废水与牛奶废水生物制氢,讨论了有机物中3大类物质的厌氧发酵产氢的可行性,并对几种底物的产氢稳定性进行了探讨.结果表明,糖蜜废水与淀粉废水都是较好的厌氧发酵法生物产氢底物,在3大类有机物中碳水化合物是目前技术条件下最具有可能性的原材料.在碳水化合物中,溶解性好的糖比溶解性差的淀粉在目前的技术条件下具有生物产氢可行性,而淀粉比溶解性糖更具有产氢前景.不同底物厌氧生物制氢的生态位范围有所不同,对于溶解性好的糖,稳定运行的工程控制参数为pH 4.5±0.3,而溶解性较差的淀粉废水为pH 4.0±0.2;厌氧发酵产氢的ORP值也随底物的不同而不同,但总体必须低于-220mV,在-300mV左右时较好.牛奶废水不适用于作为CSTR反应器中发酵法生物制氢底物.     

改进型A/O生物膜工艺在油田污水达标外排中的应用

河南油田某稠油联合站污水生化处理装置,由于生物膜结垢原因不能长期稳定运行,为减少生物膜结垢,在原有工艺基础上增加了弹性填料和内循环曝气器。在中试规模实验中,考察了改进型工艺对COD、氨氮、总氮、悬浮物的去除效果以及长期运行的稳定性能,并与现有工艺进行了比较。结果表明,改进型工艺出水COD、氨氮、总氮、悬浮物浓度分别为71.0、6.1、7.9和7.6 mg/L,为现有工艺的68.9%、141.9%、44.6%、57.6%。改进型工艺出水后续进行实验室规模絮凝沉淀处理,出水COD<60 mg/L,满足国家污水综合排放标准一级B要求。运行期间,好氧生物膜VSS/SS没有明显变化,说明改进型工艺生物膜结垢量大量减少,解决了现有工艺不能长期稳定运行的问题。     

洞庭湖氮磷时空分布与水体营养状态特征

为揭示通江湖泊洞庭湖水体、沉积物营养盐的时空分布特征,分别于2012年1月和6月在入湖河道、湖区和出湖口共采集了13个具有代表性的水样和沉积物样品,分析了样品中氮、磷的含量及洞庭湖的营养水平. 结果表明,洞庭湖水体中ρ(TN)、ρ(TP)、ρ(NH₄+-N)和ρ(NO₃--N)全湖平均值分别为2.34、0.06、0.27和0.54mg/L,沉积物中w(TN)、w(TP)、w(NH₄+-N)、w(NO₃--N)全湖平均值分别为1220.47、678.97、28.94、4.41mg/kg. 氮、磷含量总体表现为入湖河口大于湖体和出湖口,并且入湖河流中以湘江支流较高,湖体以东洞庭湖区较高. 不同季节间的对比表明,水和沉积物样品中氮、磷含量均表现为6月高于1月,尤其水体中ρ(TN),6月显著高于1月(P<0.01). 洞庭湖全湖TLI(∑)(综合营养状态指数)平均值为45.93,分布规律与ρ(TN)、ρ(TP)一致. 与其他富营养化湖泊相比,洞庭湖ρ(TN)、ρ(TP)较高,但没有发生大面积水华,主要是因为其换水周期短、流速较大所致.      

水下航行器舱室内CO2的去除及O2再生工艺系统设计

水下航行器长航时,如何改善舱室内大气环境,持续地提供呼吸的氧气一直困扰着人类。在分析了大量国内外技术的基础上,采用固态胺吸附解吸CO₂技术、Sabatier还原CO₂技术、固体聚合物水电解技术相互结合的环控生保系统,处理座舱内的CO₂2并制取一定数量的氧气。实验对CO₂吸附、还原及电解制氧3个系统进行了设计。实验证明,所研制的环控生保系统满足所设计的人数需求,CO₂脱吸发生在反应开始的5～8 min,Sabatier反应器中主反应发生在前段,SPE电解系统稳定,并能将CO₂浓度控制在0.2%以下,此系统能够满足水下航行器航行过程中人员对氧气和水的需求。     

复合式厌氧折流板反应器作为制氢系统的乙醇型发酵调控研究

乙醇型发酵被认为是产氢发酵类型中的最佳选择.以赤糖废水为底物,进行了五格室、总有效容积为43.2 L的复合式厌氧折流板反应器作为制氢系统的乙醇型发酵调控研究.为期64 d、3个阶段的实验结果表明,以好氧活性污泥作为接种污泥,在水力停留时间为12 h、进水pH为5.0~7.0之间、温度为35℃±1℃的条件下,通过分阶段提高进水COD的方式,可使HABR系统在启动阶段培育出具有稳定产氢效能的乙醇型发酵菌群体系.由于废水进入每一个格室的状态不同,每个格室形成的微生物菌群结构不同,虽然也都形成了乙醇型发酵,但是产氢能力有所差异,第二格室产氢量最高.系统第二阶段,COD为6500 mg·L-1时,平均COD去除率为43.34%,平均产氢量为14.91 L·d-1,此阶段效果最佳.在第三阶段,COD过高,系统产氢量与COD去除率出现下降,但产氢系统并没有崩溃.系统可同时生产氢和乙醇,其能量值在第二阶段达到最高值,平均为3340.62 kJ·d-1.在不同的COD条件下,氢气与乙醇生产速率的线性关系为y(氢)=0.351x(乙醇)-0.181(R2=0.9767).     

白腐菌对氯丹的降解性能及降解途径研究

 研究了2株多氯代二苯并二噁英高效降解白腐菌Phlebia lindtneri及Phlebia brevispora对氯丹的降解能力.在2个不同的液体培养体系中,2菌株对于高浓度(25μmol/L)的反式氯丹展现了较高的代谢能力,经6周培养后其降解率均达到50%以上.用GC/MS对其降解产物分析表明,氯丹的降解存在脱氢,脱氯化氢,羟基化以及氯原子的羟基置换4条不同的初始降解途径,除七氯,环氧七氯及氧化氯丹等常见初始代谢产物外,还发现3-羟基氯丹,氯代六氯醇,七氯二醇,羟基六氯,二羟基六氯等大量的羟基化代谢产物.尤其是P. lindtneri可以将曾被认为是终端代谢产物的氧化氯丹进行降解,并通过氯原子的羟基置换作用将其转化成羟基化代谢产物.     

太湖北部三个湖区各形态氮的空间分布特征

通过对太湖北部竺山湾、梅梁湾和贡湖上覆水、间隙水和表层沉积物中各形态氮含量的分析,探讨了其中各形态氮的空间分布特征,计算了沉积物-水界面氨氮(NH4+-N)的扩散通量,并对上覆水、间隙水和沉积物中各形态氮进行了相关性分析.结果表明,空间上,上覆水、间隙水和沉积物中,NH4+-N的平均浓度为竺山湾>梅梁湾>贡湖的分布趋势;NO3--N在上覆水和沉积物中为贡湖>梅梁湾>竺山湾的分布趋势,但间隙水中梅梁湾>贡湖>竺山湾;TN在上覆水、间隙水和沉积物中的分布与NH4+-N相似.NH4+-N在竺山湾、梅梁湾和贡湖的平均扩散通量分别为1009.27μmol/(m2×d)、49.35μmol/(m2×d)和3.14μmol/(m2×d).相关性分析表明:上覆水、间隙水、表层沉积物之间NH4+-N存在相关性.