某污水处理厂CAST工艺的脱氮性能评价

通过对某污水处理厂循环活性污泥法工艺(cyclic activated sludge technology, CAST)中选择池、缺氧池和好氧池中氮组分和污泥浓度进行测定,结合污泥活性、同步硝化-反硝化(simultaneous nitrification and denitrification, SND)速率及饱食-饥饿(feast-famine)批次实验,评价该处理工艺的脱氮性能。结果表明,好氧池内同步硝化-反硝化和沉淀过程中的内源反硝化(endogenous denitrification, ED)脱氮对总氮去除的贡献占据主导,分别为(35.50±4.15)%和(62.86±4.13)%,而缺氧池反硝化(DEN)脱氮贡献仅为(1.64±0.05)%;溶解氧(dissolved oxygen, DO)浓度对CAST工艺脱氮性能有极大影响,控制好氧池中DO浓度为1~1.5 mg·L⁻¹时可获得最佳脱氮效果,CAST工艺的TN去除率可达84.51%;饱食-饥饿批次实验证明,饥饿时长为36 h时对乙酸(HAc)的吸收能力最强,可达每1 g VSS消耗0.173 g HAc,依此可推算出CAST工艺的最佳回流比为45%。     

微量肼对厌氧氨氧化生物膜长期运行效果的影响

为探究微量肼(N₂H₄)对厌氧氨氧化生物膜的长期影响,采用3个移动床生物膜反应器(moving bed biofilm reactor, MBBR)处理低浓度氨氮(50.9±3.6) mg·L⁻¹废水,分别加入0 mg·L⁻¹ (对照组,R1)、5 mg·L⁻¹ (R2)和10 mg·L⁻¹(R3)的微量N₂H₄后连续运行35 d,考察N₂H₄对MBBR系统中总氮去除速率(total nitrogen removal rate, TNRR)、生物量、胞外聚合物(extracellular polymeric substances, EPS)、血红素和微生物群落的影响。结果显示,运行末期相对于R1,R2和R3的NRR分别下降了53%和 64%。N₂H₄ 质量浓度为5 mg·L⁻¹时,生物膜的EPS分泌量提高,触发了生物膜保护机制;当N₂H₄ 质量浓度为10 mg·L⁻¹时,生物膜的EPS和血红素含量均明显下降,N₂H₄对生物膜产生抑制作用。长期添加微量N₂H₄导致门水平中Planctomycetes和Candidatus_Kuenenia的相对丰度降低,可见,N₂H₄的加入可以使NRR短暂增长,但长期加入会对厌氧氨氧化生物膜产生生物毒性,抑制厌氧氨氧化菌(AnAOB)的活性。整体而言,5 mg·L⁻¹和10 mg·L⁻¹的N₂H₄的加入都难以维持MBBR长期稳定高效运行,其对厌氧氨氧化生物膜的负面影响更为明显。     

不同pH条件下剩余污泥厌氧发酵过程中溶出物的释放

对剩余污泥进行厌氧发酵处理可实现污泥中有机质和磷的释放并最终回收利用,而pH是影响厌氧发酵过程的重要因子。为研究pH对厌氧发酵中磷与有机物释放的影响,采用批次实验研究了pH分别为3、5、7、9、10、11时剩余污泥厌氧发酵过程中磷和有机物的释放与转化规律。结果表明,在不同pH下,剩余污泥厌氧发酵过程中发生着有机物与不同形态磷的迁移与转化,酸性和碱性环境下的厌氧发酵液成分的三维荧光结构不同。剩余污泥厌氧发酵过程中,泥相钙结合态磷(AP)在酸性条件下转化为液相磷,有机磷(OP)和大部分铁/铝结合态磷(NAIP)在碱性条件下转化为液相磷;其中, pH为11时,污泥发酵液中磷含量最高。污泥发酵类型为丁酸型发酵,发酵产物以异丁酸为主,其次是正戊酸和乙酸。pH为10时,发酵液中的蛋白质与多糖的总量、挥发性有机酸(VFAs)浓度最高,两者呈现正相关关系;类蛋白和类腐殖酸降解,利于VFAs的积累。     

微生物絮凝剂与聚合氯化铝复配处理污水厂二级出水

探讨了微生物絮凝剂处理二级出水过程中投加量和pH值对溶解性有机碳和浊度处理效果的影响,及将微生物絮凝剂与聚合氯化铝按不同比例复配后的去除效果及pH值对最佳投药量下去除效果的影响。并使用三维荧光光谱（3DEEM）分析了不同种类的絮凝剂在去除水中溶解性有机物（DOM）时的差别。实验结果表明：微生物絮凝剂的最佳投药量为20 mg·L-1,最适pH值为7.5,此时TOC去除率为17%,浊度去除率为45%。最佳复配投药量为微生物絮凝剂10 mg·L-1聚合氯化铝20 mg·L-1,最适pH值为7,此时TOC去除率为33%,浊度去除率为51%。复配使用对腐殖质有很好的去除效果。     

蜈蚣草水热液化后处理及生物油改性

以典型砷超富集植物——蜈蚣草茎叶收获物为研究对象,开展了水热液化后处理及粗生物油改性实验研究。在粒度75 μm、液固比6.7：1、温度380℃、压强25 MPa条件下,对蜈蚣草进行水热液化后处理后,蜈蚣草茎叶中91.51%以上的重金属进入水溶液,68.56%的生物质转化为粗生物油。经GC-MS检测,粗生物油中有机物成分主要为苯环类23.79%、烷烃类13.96%、酯类20.75%、醇类3.10%、酮类25.11%、烯烃类7.19%;以正十二烷为溶剂,在温度150℃、时间2 h、氢压1.0 MPa以及钯碳催化剂5%的条件下对粗生物油进行催化加氢改性,得到的改性生物油含苯环类1.17%、烷烃类87.75%、酯类1.26%、醛酮类2.70%、烯烃类2.71%。经改性后,粗生物油中苯环类有机物大幅降低,烷烃类有机物大幅增长,热值由38.86 MJ·kg-1提高到46.85 MJ·kg-1,有利于生物油的能源化利用。     

岩口水库上游农村点源污染问题解析及解决策略

以岩口水库上游村庄为研究区域,分析了该区域农村存在的点源污染问题,并结合当地实际情况提出了可行的治理对策。实地调研发现：当地农村整体经济水平较好,水冲厕和淋浴设施配备齐全,自来水管网普及率达80%以上,但村民节、排水意识不强,长期以来形成的用水习惯导致“污水入塘,净水入网”的现象普遍存在;村内现状污水管网存在设施缺陷、雨水体系不健全和污水管道错接漏接等情况,导致晴天污水外渗,雨天雨水入网;强降雨天气条件下往往出现倒虹管排水不畅、检查井溢冒的现象,导致水库水质存在严重的安全隐患。考虑到上游村庄点源污染对水库水质的威胁,结合当地村民生活习惯和社会经济发展水平,从政策引导、管网运维和项目实施3个方面提出了解决农村点源污染问题的策略,以期为其他有类似农村点源污染问题的库区水质保护提供参考。     

一段式部分亚硝化-厌氧氨氧化工艺处理中低浓度模拟氨氮废水

采用序批式反应器(sequencing batch reactor, SBR)研究了一段式部分亚硝化-厌氧氨氧化工艺处理中低浓度氨氮废水的运行稳定性。结果表明,在温度为35 ℃、进水氨氮浓度为200 mg·L⁻¹、溶解氧为0.2~0.4 mg·L⁻¹条件下,一段式部分亚硝化-厌氧氨氧化反应器去除负荷(以TN计)可达到0.24 kg·(m³·d)⁻¹,平均去除率为75.84%,成功实现了一段式部分亚硝化-厌氧氨氧化的稳定运行。污泥中氨氧化菌(ammonia oxidizing bacteria, AOB)和厌氧氨氧化菌(anaerobic ammonia oxidation, Anammox)活性(以${\rm{NH}}_4^ + $-N计)分别稳定在877.24 mg·(g·d)⁻¹和127.61 mg·(g·d)⁻¹,亚硝酸氧化菌(nitrite oxidizing bacteria, NOB)活性由60.84 mg·(g·d)⁻¹(以${\rm{NO}}_2^ - $-N计)下降至18.54 mg·(g·d)⁻¹,NOB被成功抑制,AOB与Anammox菌之间形成良好的协同作用,保证了稳定的脱氮效果。FISH结果表明,污泥中的优势菌为AOB和Anammox菌,从微生物角度佐证了一段式部分亚硝化-厌氧氨氧化反应器维持较好脱氮效果的长期运行稳定性。一段式部分亚硝化厌氧氨氧化工艺的稳定运行可为厌氧氨氧化技术处理中低浓度氨氮废水提供参考。     

淮河流域河南段水生植物多样性评价及其影响因素分析

通过对淮河流域河南段开展野外调查及室内监测,分析河流水生植物类群组成及优势物种,从多样性、丰富度、优势度、均匀度4个方面对水生植物进行健康评价,采用CCA分析法探讨影响水生植物的关键环境因素。结果表明,淮河流域河南段共有水生植物38种,隶属于25科33属,分布广泛的优势种为芦苇、水花生、金鱼藻、轮叶黑藻、水蓼、水鳖、篦齿眼子菜。针对健康评价结果,淮河流域河南段水生植物呈现病态到健康状态。分析表明河流生态系统遭受破坏,生态系统呈现不稳定状况,主要原因为水质污染及人为活动干扰强烈。根据水生植物分布与水环境因子CCA响应关系研究,影响水生植物的主要因子为TP、COD、p H、电导率、氨氮。     

铁炭微电解与微生物共作用预处理酚醛废水

通过构建铁炭微电解与微生物共作用预处理体系,以处理酚醛废水.分别考察了体系中COD、苯酚和甲醛的去除率.结果 表明:相较于单独的铁炭微电解或微生物处理体系,铁炭微电解与微生物的协同作用促进了苯酚和甲醛的降解,铁碳填料最佳投加量为1 400 g·L-1,污泥最佳接种量为10％;当进水COD为12 000mg·L-1、苯酚...     

制药企业密集区空气中VOCs污染特性及健康风险评价

为研究制药企业密集区产生的挥发性有机物(VOCs)对环境和人群健康的影响,在制药企业密集区周边8个点位采集168个样品,采用预浓缩-GC-MS法测定VOCs的含量,并通过美国环境保护署(US EPA)的健康风险评价模型,对制药企业密集区挥发性有机物(VOCs)污染进行评价.结果表明,制药企业密集区共检测出32种物质,总挥发性有机物(TVOC)浓度为2.04 mg·m-3,芳香烃类和酮类所占比例较高,分别占总VOCs浓度的43%和28%;大部分VOCs浓度是背景值的十倍或百倍.检测到的19种存在健康危害的VOCs不会对人体产生明显的非致癌健康危害;但1,3-丁二烯、氯仿、四氯化碳、苯和1,1,2-三氯乙烷等5种VOCs对人体有致癌健康危害.密集区总VOCs的累积致癌风险指数远超可接受数量级,说明制药企业密集区排放的VOCs对人体以致癌健康危害为主.