污水生物处理系统细菌衰减特征的实验研究

通过衰减速率测定实验和LIVE/DEAD细胞活性染色实验,分析了污水生物处理系统中细菌在好氧环境下的衰减状态.研究发现,细菌的衰减实质上是由生物量减少引起的数量衰减和由细胞活性降低引起的活性衰减两部分构成的.结果表明,硝化系统细菌在衰减过程中由细胞活性降低引起的衰减约占60%,由细胞死亡引起的衰减约占40%;而在异养系统中由活性降低引起的衰减和由细胞死亡引起的衰减分别为80%和20%.     

硫自养反硝化技术优劣辨析

硫自养反硝化因无需外加碳源、运行过程无CO₂直接碳排放,且硫或硫化物价格低廉而开始进入大众眼帘.硫自养反硝化概念始于20世纪70年代,但国际上对其研究与应用一直默默无闻,反而是近年来在我国方兴未艾,这一反差现象耐人寻味.通过对硫循环及硫资源概括总结发现,全球硫储量虽多,但硫资源开采主要来源于石油、天然气冶炼过程中对硫的回收,获得并不具有持久性.对硫自养反硝化过程原理、存在问题、直接碳排放等分析显示,自养反硝化速率较异养反硝化低61.5%～75.6%,反应过程会产生大量SO₄^2-.此外,还存在硫填料滤床穿透逐渐降低处理负荷等问题.碳排放分析揭示,低pH(<6.5)会抑制反应进程,可能导致反硝化止步于氧化亚氮(N₂O)而产生相当释放量.相反,除外加碳源导致CO₂直接排放问题外,异养反硝化在同步脱氮除磷方面优势明显.况且,碳源缺乏问题存在多种解决方案,完全可以通过不外加碳源或选择废弃生源性碳源来解决碳排放问题.因此,在选择正确脱氮除磷技术路径时需要在深入了解反应机理的基础上,全...     

排水管道中CH4、H2S与N2O的产生机制及其控制策略

排水管道厌氧环境会产生甲烷(CH₄)与硫化氢(H₂S),而好氧及缺氧环境又会诱发氧化亚氮(N₂O)。污水中所含有机物(COD)、氮(N)和硫酸盐(SO₄^2-)是产生这些气体的主要根源。系统综述了3种有害气体的产生机理,厘清污水中污染物、管道中微生物及管道环境对有害气体产生的影响。基于此,有针对性地提出了这几类气态污染物的控制策略。其中,对CH₄与H₂S的抑制手段集中在向管道中投加药剂以限制其产生源头,然而投加NO₃^-或NO₂^-药剂与通入氧气这两种控制手段可能会导致N₂O这种温室气体的大量产生。因此,应充分了解排水管道中各复杂因素之间的相互作用,以实现对有害污染气体的控制,并实现碳减排的目标。     

微污染有机物去除技术优劣性LCIA/LCC评估分析

药品和个人护理品（PPCPs）等新兴微污染有机物已广泛进入污水,而传统污水处理技术仅可去除其中有限部分.有鉴于此,许多高级处理技术被开发并应用于深度污水处理之中.但凡事均有利有弊,这些新技术会带来额外能耗、物耗,可能会形成“污染转嫁”现象,甚至出现毒性更强的中间产物.全生命周期环境影响评价（LCIA）可全面评估不同技术在处理微污染有机物过程中的综合环境影响,是深度处理技术选择的评估工具.为此,综合分析了现有文献中有关PPCPs去除6种常见技术（活性炭、紫外线、膜处理、臭氧、光芬顿、电化学）的LCIA评价结果,获得了必要的定性认知;经深度处理后出水毒性一般会降低,但因高能耗导致的高碳排则会增强温室效应,污染物转化不完全时还会出现毒性增强现象.全生命周期成本（LCC）评价结果可以反映出各种技术投资与运行成本信息.加权合并LCIA与LCC后的综合环境影响更能看出各种技术的优劣,突显出传统活性炭法因低能耗、无副产物、可再生等优点的竞争优势;同时,也让光芬顿、电化学法等技术在投资、运行费用等方面的缺陷而显得优势不足.     

腐殖质对污泥厌氧消化的影响及其屏蔽方法

《巴黎气候协定》的签署意味着污水处理碳中和运行时代的来临,这就需要将剩余污泥尽可能最大程度地转化为可再生能源—甲烷(CH4).细胞破壁、木质纤维素破稳及腐殖质解抑制是提高污泥厌氧消化能源转化率的主要技术手段.相对于细胞与木质纤维素,腐殖质不仅结构更为复杂、自身难以生物降解,而且还会抑制其它有机物水解.虽然腐殖质亦有促进酸化、产氢/乙酸、产甲烷过程的微弱可能,但它对水解过程的抑制是肯定的、显著的、难以逆转的.因此,需要深入了解污泥中腐殖质来源、形成、结构及性质,综合分析它对污泥厌氧消化水解、酸化、产氢/乙酸、产甲烷阶段的各种影响,探讨消除腐殖质抑制水解过程的不同技术路径,重点描述外加金属离子对腐殖质的屏蔽作用.以期为提高污泥厌氧消化能源转化率制定可行的技术路线.     

硝化细菌AOB与NOB衰减速率实验测定

污水生物处理过程中由于硝化反应分两步进行,因而对于硝化细菌的衰减速率也应该分别测定.通过实验测定了氨氮氧化细菌(AOB)和亚硝酸氮氧化细菌(NOB)在好氧饥饿状态下的衰减速率,实验结果显示,AOB和NOB具有不同的衰减特征.前者在衰减过程中其活性匀速下降,而后者的活性则是先迅速下降再平缓降低,通过对比分析还发现,SBR系统中AOB和NOB的衰减速率差异较大,而在常规活性污泥系统中AOB和NOB的衰减速率基本相当.     

Tetrasphaera聚磷菌研究进展及其除磷能力辨析

强化生物除磷（EBPR）工艺在污水脱氮除磷中扮演着重要角色，其机理研究与工程应用也较为成熟.长期以来，Accumulibacter菌属（A菌）作为EBPR工艺最主要的聚磷菌（PAOs）已被广泛接受.同时，具有聚磷能力的Tetrasphaera菌属（T菌）亦被发现，且在某些特定环境下其丰度甚至远高于A菌，进而引发业内一定的关注.本文通过对T菌发现、研究过程的梳理，总结了关于T菌丰度、代谢途径及影响其活性的因素等方面的研究成果.与A菌不同，T菌代谢途径具有多样性，可依赖发酵代谢进行细胞维持和增殖，其发酵产物甚至可以供给A菌利用.T菌可利用大分子有机物（如葡萄糖、氨基酸等）和VFAs（亲和性较低）进行厌氧释磷，继而完成好氧、甚至缺氧吸磷过程.T菌主要菌株（T.elongata）因缺少合成PHA相关酶基因而不能以PHA作为内聚产物在厌氧环境下储能；糖原和游离氨基酸被检测到可作为T菌的能源/碳源内聚物，但亦有结果相左的研究.借助于拉曼光谱技术，一些污水处理厂中T菌与A菌被证实对磷去除的贡献大小相当.总之，目前对T菌的研究还十分有限，现有研究仍不足以证明它们在EBPR中可稳定发挥除磷贡献.今后应在T菌不同代谢途径控制因素及所需环境条件方面进行深入研究，以确认T菌可否持续、稳定地实现除磷作用.     

氧化渠污泥沉淀性能及二沉池工作性能试验分析

本文以实验室模拟试验为基础,试验结果为依据,主要分析、讨论了氧化渠污泥沉淀性能及二沉池工作性能,得出了氧化渠污泥沉淀性能低于传统活性污泥法及为改善污泥沉淀性能而应在设计氧化渠时考虑反硝化过程等结论。     

TUD模型在内蒙古地区某污水处理厂适用性研究

TUD模型应用于内蒙古呼和浩特市某污水处理厂运行实践模拟预测。首先利用TUD模型及其缺省参数进行初步模拟试预测,发现模拟预测出水COD、PO34-、SS与实际检测数据基本吻合,但对氮的预测略有偏差。采用标准参数校正方法,对模型中氮的个别组分参数（iNSF、iNXS）和硝化细菌半饱和动力学参数（KNH4）进行修正,即,i...