重力出流式膜生物反应器的膜通量及膜污染控制研究

采用新型的重力出流式膜生物反应器(MBR)处理生活污水和垃圾渗滤液,考察了其在长期运行过程中膜通量的变化规律及其影响因素.结果表明,该MBR能够在较低液位水头(8.5～15.0 kPa)的作用下连续出水,并获得较高的膜通量.处理生活污水时,平均膜通量为11.2 L·(m²·h)^-1;处理垃圾渗滤液时,平均膜通量为6.4 L·(m²·h)^-1.研究发现,污泥浓度对膜通量影响大小与曝气强度有关.当曝气强度小于400 m³·(m²·h)^-1时,膜通量随着污泥浓度的升高显著下降;当曝气强度大于400 m³·(m²·h)^-1时,膜通量几乎不受污泥浓度和曝气强度的影响.对膜的化学清洗试验表明,NaOH+NaClO溶液清洗效果最佳,膜通量可恢复至初始通量的85%以上.进一步研究表明,混合液中高浓度的溶解性胞外聚合物是MBR处理垃圾渗滤液时膜通量较低的主要原因.     

细菌与真菌复合作用处理臭味气体的试验研究

针对臭味气体中发臭物质的特性, 开发了一种新型的复合式生物除臭反应器.该生物反应器由2个生物反应区构成, 并分别接种不同的微生物,细菌和真菌.利用该复合式生物反应器对臭味气体的处理进行了连续运行的试验研究.试验废气中主要污染物乙酸、氨、苯乙烯、硫化氢、乙硫醇、乙硫醚的去除率分别达到97.1%, 96.7%, 96.6%, 92.1%, 78%和83%.研究结果表明, 反应器中的细菌与真菌微生物具有协同作用, 因此该生物反应器能够有效地去除废气中亲水性和疏水性污染物质.并且,不同性质的发臭物质在2个反应区内的去除效果是不相同的.     

剪切应力对活性污泥絮体特征的影响

采用具有自动控制系统可周期性改变搅拌速度的生物反应器处理生活污水,研究了剪切应力周期变化对活性污泥絮体特征及功能菌群分布的影响。结果表明,在相同的运行条件下,运行初期的污泥形态不规则,结构疏松,其内部各功能菌群丰度差异较大,污泥絮体粒径受剪切应力影响较大,最大和最小剪切应力下污泥平均粒径相差30μm;随着反应器运行时间的延长,活性污泥絮体的粒径减小;到达运行稳定期,污泥粒径较小,但结构紧实,最大和最小剪切应力下污泥平均粒径相差仅为6μm,说明剪切应力对污泥粒径的影响减弱,其主要作用在于维持污泥絮体相对稳定的三维结构及相对平衡的功能菌群分布。此外,处理效果研究也表明,稳定的污泥结构有助于污染物去除效率的提高。     

A2O工艺中N2O的产生与逸散特征简

目前污水处理过程中产生温室气体的问题已经引起普遍关注。本文通过实验室小试,研究了不同污水水质条件下A²O工艺中N₂O的产生特征,以及氧化亚氮还原酶编码基因nosZ含量对N₂O产生量的影响。结果表明,在A²O工艺中的各单元均有N₂O产生,其中厌氧池产生量最大,约占总产生量的32%~85%;A²O工艺产生的N₂O主要通过逸散进入大气,少量随二沉池出水进入到环境中。N₂O的产生量与污泥中nosZ的含量成负相关,而碳源和DO对含有nosZ基因的反硝化细菌有明显的影响,低DO环境和充足的碳源能够极大的促进其含量的提高,从而显著减少N₂O的产生量。     

通风控制方式对动物粪便堆肥过程中氮、磷变化的影响

以动物园内的动物粪便和水杉落叶为原料,分别采用时间-温度联合控制(Ⅰ号堆体)、时间控制(Ⅱ号堆体)的强制通风控制方式进行堆肥试验,考察了2种强制通风控制方式对动物粪便堆肥过程中氮、磷元素变化的影响.研究结果表明,经过51d的堆肥化以后,Ⅰ、Ⅱ号堆体的NH4 -N平均含量分别从0.95 g·kg-1和0.78 g·kg-1下降到0.36 g·kg-1和0.62 g·kg-1,NO3--N平均含量分别从152mg·kg-1和120mg·kg-1增加到351 mg·kg-1和243 mg·kg-1.由于"浓缩效应",堆肥过程中TN、TP、速效磷的含量均有所增加,Ⅰ、Ⅱ号堆体的TN平均含量分别从16.05 g·kg-1和15.71 g·kg-1增加到19.70 g·kg-1和21.41 g·kg-1,TP平均含量分别从8.17 g·kg-1和8.23 g·kg-1增加到9.38 g·kg-1和9.62 g·kg-1,速效磷平均含量分别从1.83 g·kg-1和1.99 g·kg-1增加到2.81 g·kg-1和3.57 g·kg-1.统计分析结果表明,这2种强制通风控制方式对堆肥过程中速效磷含量变化有着显著的影响(p=0.002),但对其它指标(C/N比、NH4 -N、TN、NO3--N、TP)含量变化的影响却不显著(p＞0.05).     

甲烷厌氧氧化协同硝酸盐还原菌群驯化及其群落特征

伴随硝酸盐还原的甲烷厌氧氧化是协同减少环境中硝酸盐及甲烷的有效途径.利用实验室废水处理厌氧污泥、污水处理厂厌氧污泥和填埋场覆土驯化富集硝酸盐还原型甲烷厌氧氧化菌群.考察菌群的甲烷氧化效果,结果发现接种污水处理厂厌氧污泥体系甲烷转化量最大,为0.05 mg·d-1.微生物群落结构分析显示,该体系中甲烷微菌和甲烷八叠球菌是甲烷氧化菌,假单胞菌、梭状芽胞杆菌和热单胞菌参与了硝酸盐的还原反应.硝酸盐的量影响甲烷的转化率及菌群结构.当硝酸盐浓度为200 mg·L-1时,体系中的硝酸盐还原菌为假单胞菌和梭状芽胞杆菌;浓度增加至500 mg·L-1时,硝酸盐还原菌则是假单胞菌和热单胞菌.同时,甲烷转化率增加34.7%.研究结果为该菌群应用于含甲烷废气与含硝酸盐废水的协同处理提供科学依据.     

镁盐对高速铁路列车粪便污水中磷回收的响应面法优化研究

通过响应面Box-Behnken实验设计,对镁盐回收高速铁路列车(高铁)粪便污水中磷进行优化研究,并对回收的产物进行分析.考察了p H值(8~10)、镁磷元素物质的量比(2~6)、反应时间(5~25 min)和温度(5~25℃)等条件对磷回收率的影响.结果表明,镁盐回收高铁粪便污水中磷的最优参数为:p H为9.5,镁磷元素物质的量比为5.7、反应时间为6.4 min、温度为5.0℃,磷的回收率响应值可达到95.3%.傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)分析回收产物,表明主要的物质为磷酸铵镁,可能存在一定磷酸镁.能量弥散X射线(EDAX)分析回收产物,得到物质中磷元素的质量分数为17.1%.研究结果表明,运用镁盐从高铁粪便污水回收磷是可行的,具有一定的参考和借鉴意义.     

真菌降解挥发性有机污染物的特性与影响因素

介绍了利用真菌降解挥发性有机污染物的生物反应器的特性及发展状况。阐述了真菌反应器内填料的选择以及温度、湿度、pH、含氧量等条件对真菌活性的影响     

厌氧-立体循环一体化氧化沟除磷脱氮工艺中影响厌氧释磷的因素研究

本研究考察了厌氧-立体循环一体化氧化沟工艺（AN-IODVC）中厌氧释磷效果及诸影响因素.研究结果表明,AN-IODVC除磷脱氮系统中好氧污泥的VSS/MLSS值比厌氧污泥小,好氧污泥含磷量与厌氧污泥含磷量的差值和TP去除率、厌氧磷释放率及厌氧ORP呈良好的线性相关关系.厌氧磷释放的最佳条件为：污水COD/TP＞55,维持厌氧区ORP低于-400mV.     

碱处理污泥发酵产氢生物相特征

为了揭示碱处理污泥发酵产氢生物相的特征,分别将取自3个不同处理工艺污水厂的污泥进行碱处理,并分别在酸性(pH5)和碱性(pH11)的条件下进行发酵产氢.结果表明,虽然污泥来源不同,但经碱处理后溶出的可溶性有机质均以蛋白质居多,碳水化合物的量仅是蛋白质的15%～16%,在初始pH11的碱性条件下发酵产氢均可获得较高的产氢率,最大(以H2/TCOD计)可达31.9mL/g,但在初始pH5的酸性条件下产氢率不高,且伴有耗氢现象.用F338GC/R534细菌16SrDNA通用引物对发酵产氢结束时的生物相进行PCR-DGGE分析,不同污水厂污泥产氢的生物相差异显著.随着发酵的进行,生物相中优势菌群有增多的趋势,产氢反应过程中微生物菌群表现出更替消长的现象.