苯并[a]芘厌氧降解的苯酚共基质协同作用与污泥微生物特性

苯并[a]芘(Ba P)是焦化废水中PAHs的典型代表,也是行业优先控制的污染物,其微生物响应特性以及降解的促进方法值得研究;新建焦化废水处理工程的调试运行,接种的污泥多来源于市政污泥或其他焦化厂的污泥,目前缺乏不同污泥微生物特性、有效性及其影响条件的考察.针对上述观点,选用厌氧反应器,分别采集某焦化废水处理厂以及市政污水处理厂的厌氧活性污泥,研究比较市政污泥和焦化污泥对Ba P的耐受及降解能力,以10 mg·L~(-1)的Ba P为唯一碳源及添加苯酚作为共基质,进行Ba P的微生物降解与动力学实验,用高通量测序技术分析了两种污泥在降解实验前后的微生物群落结构,阐明其变化.研究结果表明:两种污泥都能降解Ba P,苯酚共基质促进了降解效果;市政污泥的降解效率要好于焦化污泥,以Ba P为唯一碳源时,市政污泥和焦化污泥的半衰期分别为116.3 d、155.41 d,加入苯酚后,半衰期分别为38.44 d、81.25 d;群落测序分析表明,两种污泥经Ba P驯化后,群落组成都发生了较大变化,市政污泥变化远大于焦化污泥;焦化污泥经Ba P驯化后,微生物的优势菌属和驯化前差别不大,且其优势菌属都是已经报道的能够降解PAHs的菌属;市政污泥经过同样的驯化以后,微生物的优势菌属和驯化前差别较大,丰度占比最大的并不是常见的PAHs降解菌类;作为PAHs的常见降解菌属,Bacillus sp.、Pseudomonas、Achromobacter以及Sphingomonas sp.在两种污泥中均能被鉴定出来,其百分含量比较靠前.综合研究结果认为,未经过焦化废水毒性抑制的市政污泥在对Ba P的利用上更活跃,被理解为是更多种类的微生物参与到了对污染物的降解;苯酚的存在会促进Ba P等PAHs的降解,获得的启示是富集了PAHs的焦化污泥排出系统后可以通过生活污水与苯酚的共同添加实现减量化处理.     

空气自动监测系统的管理维护及故障排除

以乌兰察布市环境空气自动监测系统仪器运行情况为例,总结了空气自动监测系统仪器使用维护及故障排除的一些经验,提出科学管理空气自动监测系统及建立档案的方法。     

焦化废水缓冲体系的存在证明与集水调节池中水质结构调控

采用FeSO4对焦化废水原水进行pH调节,发现焦化废水原水中存在酸碱缓冲体系,具有很强的酸碱缓冲能力.焦化废水原水pH值约为9.6时,HCO3-、CN-、HS-、S2-、NH3、C6H5O-和胺类等以共轭碱的形式存在,对应的缓冲容量较高;随着pH的降低,共轭碱所占比例逐渐减少,对应的弱酸分布分数逐渐增多,缓冲容量逐渐减小;当pH调节至中性时,pH与pKa值接近,共轭碱与弱酸的分布分数近似相等,废水的缓冲容量有升高的趋势.在调节pH的过程中,由于FeSO4的水解、沉淀与络合作用,在投加量为2.0 g.L-1,反应时间15 min时,焦化废水中的氰化物、硫化物、油分及COD的去除量分别为1.5 mg CN-.g-1、27.3 mg S2-.g-1、15 mg总油.g-1及504 mg COD.g-1,pH影响各种污染物的形态分布而实现水质结构的调控.     

酚类化合物在焦化废水处理过程中的降解与转移

研究了4种烷基酚、7种氯酚和2种硝基酚物质在广东韶关钢铁集团焦化废水处理站的浓度演变与转移.针对设计处理量为2000 m.3d-1,生物处理采用A/O1/O2工艺,已经稳定运行5年的实际废水处理工程,同一时间分别采集水样、气样与综合排泥样若干批次,采用GC/MS方法分析酚类物质的浓度.研究结果表明,焦化废水中酚类物质在原水与各个处理工段中均存在成分与浓度的特征分布,烷基酚类物质浓度高但容易通过生物降解去除,氯酚和硝基酚的去除率略低,经生物处理的出水酚类物质浓度均低于5μg.L-1,达到了有关排放标准的要求;所有酚类物质在废水处理过程中存在气相转移的现象,转移污染物浓度分布差异显著,取决于废水本底浓度与该物质的化学性质;污泥样品能够高倍数富集氯酚类物质,在处理与处置工艺的选择方面需要防止扩散.酚类化合物在焦化废水处理过程中的浓度削减主要是生物阶段,气相转移与固相转移可能构成环境风险,未来的水处理工程需要考虑二次污染的消除问题.     

废水处理生物出水中COD构成的解析——以焦化废水为例

以焦化废水为例,采用连续过滤及化学分析的方法考察了悬浮组分、胶体组分及溶解组分对生物出水残余COD的贡献,并结合紫外-可见光谱和GC/MS图谱定性解析各形态组分的有机构成特征,构建了一种废水生物出水COD构成解析的评价方法.实验结果显示,焦化废水生物处理出水中悬浮态和胶体态组分对残余COD的贡献分别占COD总量的25.9%—46.3%和18.7%—44.4%,建议优先考虑采用混凝沉淀工艺去除约35.0%—45.0%的COD,使处理出水基本能够达标排放;溶解组分的COD占COD总量的24.6%—40.7%,其中4.3%—15.8%的COD由硫化物、硫氰化物等还原性物质贡献,其余部分主要由链状烃类、酯类及醇类等溶解有机组分贡献,建议采用氧化或吸附工艺进行处理,以满足更高的出水水质要求.     

除草剂对水稻土微生物的影响

以阿特拉津、丁草胺和甲磺隆 3种除草剂为例 ,采用熏蒸提取法和BIOLOG碳素利用法研究了土壤中除草剂污染与水稻土微生物之间的关系及其环境意义 .结果表明以 10mg·kg-1含量施入水稻土的甲磺隆在施用初期导致微生物生物量下降 ,随培养时间的推移 ,生物量有所恢复 ;相同浓度的阿特拉津和丁草胺对水稻土微生物生物量影响不明显 .BIOLOG数据显示 ,3种除草剂施用初期 (第 2d)微生物碳源利用多样性变化不明显 ,随着培养时间的增加微生物碳源利用多样性发生变化 ,变化趋势因除草剂类型不同而异 :甲磺隆除草剂污染水稻土微生物碳源利用多样性先有明显降低 ,培养后期呈上升趋势 ;阿特拉津和丁草胺除草剂污染水稻土微生物碳源利用多样性基本不受影响 .     

煤炭及其灰渣中的有机汞

采用8mol/L HCl浸提,巯基棉分离法测定了煤炭及其灰渣中的有机汞并探讨了它在燃烧过程中的迁移.15个省、市、自治区煤炭中有机汞含量的平均值为0.037mg/kg,占煤中总汞的18.8%.燃煤飞灰中有机汞平均值达0.045 mg/kg,占总汞28.1%.煤炭中的有机汞在燃烧过程中部分迁移到灰渣中,并明显富集,存在着排入大气的可能性.     

养殖污水生物处理的新型流态化技术原理及其应用案例

以COD、NH4+-N、SS值高以及臭味大的水质特征的养殖污水作为研究对象,针对一般处理模式中的生物反应器存在污泥相停留时间短、耐负荷冲击能力低、除碳与脱氮不能协调以及投资运行费用大等问题,自行研制了具有强化传质与混合功能的射流循环厌氧与气升循环好氧流态化反应器,实现了A/O2的组合生物强化工艺,再辅以预处理与后处理工艺,实践了规模为216 m3/d的工程设计与运行,通过连续6个月的运行数据来评价所提出工艺的工程效果。在A、O1与O2的运行负荷(kg COD/(m3.d))分别为6、6及0.5的近似条件下,当进水COD、BOD5、NH 4+-N和SS浓度分别为11 000～13 000、5 500～6 500、560～640和7 000～9 000 mg/L时,处理后出水浓度分别可降低至56.8～59.2、4.7～4.9、8.6～9.5和37.0～39.4 mg/L,各项指标均达到《广东省水污染物排放限值》(DB4426-2001)第2时段的一级排放标准限值要求,取得了明显的工程实效,表明所开发的技术有推广应用的价值。     

农村家庭能源消费碳中和能力评价

碳中和,即净零碳排放,已经成为一些国家碳管制的最高目标。农村可再生能源资源丰富,具有实现零碳排放的天然优势。研究以农村生活能源系统为对象,构建了区域碳中和评估框架,并基于问卷调查数据,对全国63个村进行了实证评估。结果表明,90%的村具备零碳排放潜力,但潜力的实现依赖政策支持与激励。     

焦化废水厌氧生物降解影响因素的识别

基于一系列焦化废水处理实地工程考察而尚未发现高浓度焦化废水厌氧产甲烷成功案例的实际问题,以广东韶钢焦化废水工程中COD为(4100±200)mg·L~(-1)的原水为研究对象,通过检测COD、TOC和苯酚等关键水质指标浓度变化及气体产量,以浓度梯度稀释的方法考察影响焦化废水厌氧降解的因素及其浓度阈值,主要涉及硫氰化物、苯酚、硫化物和氰化物,同时分析碳源结构改变所带来的厌氧降解特性的变异.结果发现:在pH为(7.0±0.5)、温度为(35.0±0.5)℃的条件下,当焦化废水COD被稀释至1500~1800 mg·L~(-1),接种活性污泥,能够检测到厌氧产甲烷的现象;在COD稀释至1800 mg·L~(-1)左右的焦化废水中分别投加不同浓度的硫氰化物、苯酚、硫化物和氰化物时,发现其单抑制浓度分别处在500~1500、1100~1250、200~250和30~40 mg·L~(-1);向未解除抑制的焦化废水(COD为2100 mg·L~(-1))中投加等COD浓度的乙酸钠、葡萄糖和甲醇3种常用的工业碳源改变原有的碳源结构时,发现乙酸型产甲烷菌的活性被抑制,而氢营养型产甲烷菌的活性并没受到明显抑制.上述研究结果说明,高浓度焦化废水难以厌氧降解,抑制因素的解除可以使厌氧菌激活,其中,氢营养型产甲烷菌较乙酸型产甲烷菌能够耐受更高的毒性物质浓度阈值.