生物沥浸法去除猪粪中重金属的研究

探讨以猪粪为培养介质,驯化和加富培养获得硫细菌混合菌液,并研究其对猪粪中重金属的生物沥浸效果。结果表明：猪粪可以在18 d内完成驯化,经3轮富集培养的猪粪粪液可作为硫细菌接种菌液。采用此菌液对猪粪粪液接种并投加硫粉,经过9 d的生物沥浸,Cu、Zn和Cd的沥出率分别达到93.0%、90.1%和67.8%。     

水解酸化对好氧颗粒污泥形成及脱氮除磷的影响

为研究水解酸化对AGS（好氧颗粒污泥）的形成及其脱氮除磷效果的影响,分别采用R1+R2两段式[HUSB（升流式水解酸化池）-SBR]和R3一段式（SBR）方式培养AGS,研究了不同基质下形成的AGS的脱氮除磷效果,并通过高通量测序对水解酸化污泥（R1）和R2、R3运行初期（12 d）与运行后期（97 d）的AGS微生物群落结构进行解析.结果表明,当进水基质为葡萄糖时,R1+R2两段式和R3一段式都能够成功地培养出颗粒致密、沉降性能好的AGS.接种活性污泥后的第13天R2反应器中形成粒径为>1.0~1.6 mm的颗粒污泥,而R3反应器仍以絮状污泥为主;颗粒污泥成熟后,R2中AGS的粒径增长至1.0~2.0 mm间,R3的粒径主要分布在>1.0~1.6 mm间.两种颗粒污泥对COD_Cr和NH₃-N均有很好的去除效果,去除率均接近100%.R2对TN和TP的去除率分别为88.5%和72.8%,明显高于R3（67.2%和60.1%）;R2出水ρ（TN）最低可达3 mg/L,ρ（TP）可达1.1 mg/L.高通量测序结果表明,Proteobacteria和Bacteroidetes门始终是主要菌种;随着好氧颗粒污泥的成熟,R2和R3的Shannon-Wiener多样性指数均显著增加;R2中成熟后AGS的Shannon-Wiener多样性指数最高（5.40）,表现出良好的生物多样性和系统稳定性.研究表明,水解酸化为AGS的形成提供了关键基质,促进了好氧污泥颗粒化,培养出的AGS运行稳定,脱氮除磷效果好,微生物种群丰富.      

采用好氧气提反应器处理含硫化物废水

采用好氧气提反应器处理人工的含硫废水,在ＣＯＤ：Ｓ＾２＝１．５：１,硫化物负荷２－３ｋｇ／（ｍ＾３．ｄ）的条件下,总ＣＯＤ去除率在４０％左右,硫化物扔平均去除率稳定在９５％以上。实验结果表明,气提反应器作为脱硫处理单元是完全可行的,并且具有控制简单,操作方便和启动快等优点,剩余污泥中的含硫量在３７％左右,经过处理,可以回收利用污泥中的硫。     

生物沥浸法去除不同初始pH值猪粪中的重金属

试验研究了不同初始pH值下猪粪中Cu、Zn和Cd的生物沥浸效果,结果表明猪粪生物沥浸对初始pH值的要求并不严格,具有较广的适用范围。猪粪粪液即使在初始pH值为8的弱碱性条件下,其pH值也可随沥浸时间快速降低,生物沥浸12天降到1.37,Cu、Zn和Cd沥出率可达到90.76%、97.97%和80.45%。初始pH值对重金属的沥浸速率有一定影响,降低初始pH值可以缩短生物沥浸周期,重金属的沥浸周期受不同初始pH值的影响程度从大到小依次为:CuZnCd。初始pH值为5的猪粪粪液可以在9天内完成生物沥浸,Cu、Zn和Cd沥出率可达到93.83%、99.24%和70.98%     

以腐朽木为碳源去除废水中硝酸盐氮的研究

采用室内装置研究了腐朽木的碳源释放规律,并考察其作为碳源和反应介质的水解-反硝化生物反应器对污水中硝酸盐氮的去除效果.结果表明,腐朽木可有效地释放碳源物质,接种腐殖质组腐朽木释放COD和挥发性脂肪酸(VFA)总量分别是灭菌组的2.3倍和5倍;室温25℃±1℃,进水NO-3-N浓度为30 mg/L,水力停留时间为12 h时,水解-反硝化反应器可获得很好的反硝化效果,保持去除率80%以上稳定运行46 d后,出水硝酸盐氮逐步升高,运行过程中未发现亚硝氮累积.     

生物沥浸法去除畜禽粪便中重金属的影响因素研究

研究了粪液固体浓度和硫细菌混合菌液接种量对猪粪中重金属生物沥浸的影响。结果表明,猪粪固体浓度越低,重金属沥浸周期越短,沥浸效果越好。从沥浸效果和经济效益2方面综合考虑,固体质量浓度采用70~100 g.L-1较为合适。接种量也是影响生物沥浸的重要因素,试验结果表明,接种量越大,生物沥浸速度越快,但接种量小的粪样只需适当延长沥浸时间即可达到较高的重金属去除效果,2%接种量的猪粪沥浸14 d时,Cu、Zn和Cd沥出率可分别达到76.9%、75.2%和47.8%。从经济角度考虑,接种量采用2%即可满足生物沥浸的需要。     

SBR系统在低浓度污水条件下培养的好氧颗粒污泥特性及微生物分析

分别采用两段式装置（升流式水解酸化池+SBR（R1））和一段式SBR（R2及R3）小试装置,处理实际污水（R1及R2）及人工配水（R3）,考察了不同水源对好氧颗粒污泥的粒径分布、沉降性能以及微生物群落的影响。结果显示,大多数颗粒的粒径均集中在0.12~0.3 mm之间,在R1、R2及R3中的占比分别为32.78%、38.61%和50.28%。当粒径介于0.3~0.5 mm、大于0.5 mm时,R1与R2中的颗粒分配均显著高于R3中的颗粒分配。结果表明,低浓度人工配水(COD均值480 mg·L-1)易形成中等粒径的颗粒,而低浓度实际污水(COD均值173 mg·L-1)更易形成较大的颗粒。当体积交换比从90%降为50%,R1和R3的 SVI30/SVI5维持在0.85以上,R2的SVI30/SVI5出现下降的趋势,这可能是进水中较高的悬浮颗粒引起的污泥轻微膨胀所致。3个主反应器取污泥（分别记S1、S2及S3）进行高通量分析,氨氧化菌Nitrosomonas、 氨氧化古菌Nitrososphaera、 反硝化聚磷菌 Dechloromonas等脱氮除磷优势菌属在S1、S2中的相对比例明显高于在S3中的相对比例。 丝状菌方面,在有机负荷率（OLR）较低条件（0.91 kg· (m3·d)-1）下,有利于Aquaspirillum、Enhydrobacter的生长,而较高的OLR（>0.91 kg· (m3·d)-1）有利于Acinetobacter的生长。污水中多种类的有机物,不仅有利于形成致密的胞外聚合物,而且可提高脱氮除磷优势菌属在颗粒污泥中的相对比例。     

不同乙酸钠浓度对UASB中颗粒污泥形成的影响

以污水处理厂厌氧消化池厌氧污泥作为接种物,采用上流式厌氧污泥床反应器(UASB),分别以不同配比的葡萄糖和乙酸钠为进水,考察厌氧颗粒污泥形成的特性。葡萄糖与乙酸钠进水COD浓度始终保持1:1所形成的颗粒污泥其沉降性、产甲烷活性等均明显优于乙酸钠进水浓度始终为500 mg COD/L的颗粒污泥。结果表明,不同碳源配比的进水条件下形成的颗粒污泥性能及对废水处理能力存在显著差异。     

改良系统成熟度法定量评估污水LOT技术应用潜力——以水专项及相关技术组合为例

随着污水处理满足再生水品质的需求日益提升,对污水中污染物的去除也逐渐向极限技术 (LOT) 发展,亟需探索适合我国国情的技术选择方式。基于现有技术成熟度法 (TRL) 通过算法矩阵构造改良的集成系统成熟度 (SRL) 评价法,对依托“十一五”、“十二五”和“十三五”期间国家水体污染控制与治理科技重大专项相关课题的LOT备选技术、组合及国内外其他满足LOT备选技术组合,进行综合定量评估,梳理我国LOT技术发展现状、并筛选出12项LOT备选技术组合。其中,“A²O+反硝化深床滤池技术”、“A²O+MBBR+混凝沉淀技术”、“A²O+活性自持深度脱氮技术+BAF技术”的SRL可达0.8~1,达到生产、操作和维护阶段,可直接进行生产应用并面向市场产生较高应用效益,但3项技术组合的TN、TP单位质量去除成本较高,其核心处理功能工艺主要为传统反应器类技术。大部分单项技术TRL的等级大于7,改良SRL为0.6~0.8,处于系统发展验证阶段,相关技术组合正在为真正的市场推广进行产品稳定性提升,且大部分备选技术组合充分利用了植物和湿地等生态技术的优势,既实现了较强的同步脱氮除磷,又具有运行和维护成本低的市场优势,符合减污降碳协同增效的政策背景,故更具有推广价值。备选LOT技术组合基本实现了成本优化和低碳低耗的技术运营模式,可满足污水的资源化及生态环境的优化需求。本研究结果可为低碳低耗污水处理技术的成熟度评估和筛选提供参考。     

污泥处理处置的认识误区与控制对策

阐述了污泥处理处置存在的普遍性误区以及对技术路线的错误认识等，建议制定有关技术政策，促进污水处理行业的健康发展。