反硝化脱硫微生物燃料电池的可行性研究

微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)可在去除废水中污染物的同时回收电能.以S2-和NO-3-N分别作为阳极电子供体和阴极电子受体,研究了反硝化脱硫MFC的同步阳极除硫与阴极脱氮,分析了阳极进水S2-浓度对MFC产电性能及污染物去除情况的影响,探究了MFC阳极石墨纤维丝上的硫沉积情况及其对内阻的影响.结果表明,反硝化脱硫MFC在32 d内实现稳定的阳极除硫与阴极脱氮.外阻为100Ω时,电压稳定在(176.0±6.9)m V,相应的S2-和NO-3-N去除负荷分别为(0.94±0.04)kg·m-3NC·d-1和(11.1±0.6)g·m-3NC·d-1.MFC的产电能力随着阳极进水S2-浓度的增加逐渐增强,SO_2-4的生成率和NO-3-N去除负荷受S2-浓度影响较小.在试验S2-浓度下S2-的去除较彻底,SO_2-4的生成率均超过65%.NO-3-N去除负荷维持在12 g·m-3NC·d-1左右,出水NO-2-N浓度均低于0.01 mg·L-1.反硝化过程较完全.在运行过程中,MFC阳极的石墨纤维丝上会沉积颗粒硫,降低电极的有效面积,使MFC的内阻升高.     

受污染原水中有机物去除中试集成系统的工艺对比研究

在中试集成系统水平上对比研究了常规工艺、预臭氧化工艺、粒状活性炭吸附工艺、臭氧-生物活性炭工艺对受污染源水中的有机物及消毒副产物前体的去除效果.结果表明,前2种工艺对有机物的去除效能大致在50%～60%,后2种则能达到75%～90%.与前2种相比,后2种为更有效地去除受污染原水中有机物的方法.建议采用Ⅱ类及更优水体为水源的水厂考虑使用常规处理或季节性水质变化时采用预氧化工艺;而对于那些以Ⅲ类或更差水体为主水源的水厂则应考虑增设GAC或BAC设备,以满足饮用水水质新标准要求.     

污泥龄对高浓度含氮废水亚硝化稳定性的影响研究

为考察污泥龄与高浓度含氮废水亚硝化稳定性之间的关系,采用连续进水、间歇排水SBR工艺,当水力停留时间为0.75 d,污泥停留时间为3 d时,系统亚硝化率约为75%和氨氮降解率约为60%。试验结果证明SRT控制在一定范围内能实现对硝酸菌的"洗出",使亚硝酸菌占据系统中的优势地位,从而保证了系统较高的亚硝化率。     

活性污泥高质量RNA快速提取方法研究

通过比较RNA产量、纯度、降解程度、特定基因的扩增能力、微生物多样性等评价指标,考察和探讨了5种不同RNA提取方法对活性污泥总RNA提取效果的影响并最终建立了一种快速、有效的活性污泥RNA提取方法,即在TENP和PBS洗涤沉淀污泥的基础上,分别采用溶菌酶和TRIzol裂解活性污泥细菌、氯仿去除细菌裂解液中的蛋白和大部分DNA、异丙醇沉淀核酸和DNase I水解残留DNA后,最后进一步用离心柱纯化RNA.结果表明,这种方法可以有效提取高质量的菌群RNA,不仅提取的RNA总量多(每g污泥可提取169.6μg RNA)、纯度高、降解程度低、完整性好、具有丰富的生物多样性,而且可同时进行16SrRNA和amoA基因的RT-PCR扩增反应;与其它方法相比,性价比高,具有明显的优越性,适用于活性污泥RNA的大量提取,同时,T-RFLP结果证明RNA提取方法对分析样品的微生物种类和丰度分析结果影响较大,不同的RNA提取方法所获得的微生物群落基因多样性及其种类、丰度均不同.本研究建立了一种快速、有效的高质量RNA提取方法,将在监测活性污泥菌群动态变化、菌群代谢功能学、微生物群落芯片等研究上具有重要意义.     

悬浮填料SBR处理畜禽废水效果研究

在传统SBR反应器中悬挂悬浮填料用于处理畜禽废水,研究该系统处理畜禽废水的最佳工艺参数及运行模式,结果表明:当MLSS维持在2000～2500mg/L、曝气时间为5h时,系统对畜禽废水的处理效果最佳;在该条件下,采用交替好氧/缺氧运行模式出水中COD、TP、NH3和TN的去除率分别由原来传统SBR运行模式的93.21%、65.33%、84.75%、79.35%提高到94.21%、65.87%、88.83%、82.68%。     

Feedforward control for nitrogen removal in a pilot-scale anaerobic-anoxic-oxic plant for municipal wastewater treatment

To improve the efficiency of nitrogen removal with lower energy consumption, the study of feedforward control was carried out on a pilot-scale anaerobic-anoxicoxic (AAO) plant for the treatment of municipal wastewater. The effluent qualities of the pilot plant under different control strategies were investigated. The results indicated that the change of external recycle was not a suitable approach to regulate the sludge concentration of plug-flow reactors; adjusting the aeration valve and dissolved oxygen set-point according to ammonia load could overcome the impact of influent fluctuation; and the denitrification potential could be estimated based on the transit time of anoxic zone and the relative content of carbon resource entering the anoxic zone. Simple feedforward control strategies for aeration and internal recycle were subsequently proposed and validated. The nitrogen removal was successfully improved in the pilot plant. The effluent total nitrogen had decreased by 29.9% and was steadily controlled below 15 mg·L⁻¹. Furthermore, approximately 38% of the energy for aeration had been saved.     

农村环境污染现状及治理对策

文章结合农村实际情况,从环境保护的角度分析了当前农村存在的主要环境污染问题及其成因,并提出了相应的治理对策措施。     

污水污泥低温热解处理技术研究

污水污泥低温热解是一种发展中的能量回收型污泥热化学处理技术。本研究对此过程进行了间歇实验研究,取得了最高能量回收率时的反应条件。以此为基础并结合文献数据,讨论了过程的能量平衡影响因素和经济估算问题。结果表明,最优反应条件为：反应温度270℃,停留时间30min;全过程能量平衡主要受脱水泥饼含水率影响,临界含水率78%;过程处理成本低于焚烧法。     

Shewanella oneidensis MR-1对硫化汞的生物利用性研究

在实验室模拟条件下,研究了铁还原菌奥奈达希瓦式菌Shewanella oneidensis MR-1对固态硫化汞的生物溶解、生物甲基化作用及其影响因素.结果表明,铁还原菌S.oneidensis MR-1在含硫培养基中生长良好,低浓度硫素能够促进其生长,高浓度时细菌生长则受到抑制,这种抑制主要表现在菌株生长曲线迟缓期的延长;铁还原菌S.oneidensis MR-1能够利用固态硫化汞,促进其溶解并迅速进行汞甲基化;在S.oneidensis MR-1的耐硫化物范围内,菌株对硫化汞的生物溶解作用随着硫化钠浓度的增大而增强,但生物甲基化作用只在低浓度硫化钠时受到促进,硫化钠浓度过高时则会受到抑制;此外,弱酸性环境比酸性及中碱性的环境更有利于S.oneidensis MR-1对硫化汞的生物溶解及甲基化.     

纳米技术在环境保护中的应用

介绍了纳米技术在环境保护领域中的应用现状、存在问题和今后的研究方向。纳米光催化剂、纳米过滤技术和纳米级的水处理剂在水处理中有着广泛的应用;纳米级的汽车尾气净化催化剂和其它纳米催化剂在大气污染控制方面有着普通材料无法比拟的优势;纳米技术在噪声污染控制和环境监测等方面也有广泛的应用。但是,纳米技术同时也存在光催化时光利用率低、催化效率低、纳米功能材料工作条件要求高等问题。