直流电场强化活性污泥法处理木质素废水的效能、污泥特性及群落结构研究

以溶解态木质素模拟废水为研究对象,考察了不同直流电场条件下活性污泥反应器(R1,无电流,悬浮污泥)、电极生物膜反应器(R2,电流I=10~60 mA,无悬浮污泥)与电极生物膜-活性污泥反应器(R3,I=10~60 mA,悬浮污泥)中木质素废水的处理效能、污泥生理特性(活菌比、木质素过氧化物酶(LiP)、三磷酸腺苷(ATP)等)、细胞膜磷脂脂肪酸组成及微生物群落结构的差异.结果表明:相同的外加电流下,R3的木质素去除率均高于R2(p0.05),其中,30 mA时达到最大值30.19%±0.47%,分别为R1、R2木质素去除率的2.01倍和1.46倍.反应器R2在20~40 mA时的总氮去除效果最好,达到71.96%±5.79%.分析R1、R3悬浮污泥发现,外加电流升高不改变悬浮污泥的活菌比(p0.05),木质素去除率受LiP酶活影响不大;与低电流(10~30 mA)相比,高电流(40~60 mA)下悬浮污泥中C15∶0 ANTEISO的含量降低,长链磷脂脂肪酸(C19、C20)的相对含量增加;R3悬浮污泥中Flavobacterium、Pseudomonas和Janthinobacterium等可降解木质素的菌属在10 mA外加电流的刺激下相对丰度均最高.在电极微生物方面,与R3相比,R2阴极微生物中具有反硝化能力的Methyloversatilis成为优势菌属,阳极微生物中存在更多具有电子传递能力的菌属(Pseudomonas、Ralstonia).冗余分析(RDA)表明,悬浮污泥中Mycobacterium(降解木质素的好氧细菌)丰度与电流(I)显著正相关(p0.05),与不饱和脂肪酸(UFA)显著负相关(p0.05).     

基于PLFA法分析亚硝氮、硝氮和氨氮对厌氧微生物细菌群落的影响

利用磷脂脂肪酸(PLFA)技术研究了亚硝氮、硝氮和氨氮在不同浓度水平下对中温厌氧颗粒污泥中厌氧细菌群落结构的影响.结果表明,高浓度亚硝氮(360 mg·L-1,以N计)、硝氮(300 mg·L-1,以N计)和氨氮(3000 mg·L-1,以N计)使系统COD去除率分别下降至3.49%、10.85%和71.53%,并使污泥表面主要细菌由杆菌变为球状菌;亚硝氮和硝氮引起厌氧细菌和革兰氏阳性菌的含量下降,氨氮引起革兰氏阴性菌的含量下降;PLFA香农-威尔多样性指数随着亚硝氮和硝氮浓度的升高从1.12分别下降至0.96和1.03,氨氮对PLFA香农-威尔多样性指数无明显影响.     

NaOH碱促热解磷酸铵镁产物沉氨性能研究

药剂费用过高是阻碍磷酸铵镁结晶技术应用的难题之一,通过磷酸铵镁热解产物循环沉氨可降低药剂费用.但湿法热解会生成热稳定性更好的NH4MgPO4·H2O,从而增加了磷酸铵镁热解的能耗.采用干法热解时,由于不引入额外的水分子,可以降低磷酸铵镁的热解温度.同时,在磷酸铰镁热解过程中加入NaOH碱促试剂,可有效促进磷酸铵镁释放NH4+,提高热解产物的沉氨效率,但同时上清液磷酸盐残留量也随NaOH添加量和热解温度提高而增加.热解温度为110℃时,直接热解产物沉氨效率为84％,而NaOH碱促热解产物沉氨率达到87％(NaOH与NH4+物质的量比为1:1),但此时上清液磷酸盐残留质量浓度达到2.3 mg/L,略高于GB 8978-1996《国家污水综合排放标准》的1.0 mg/L,方便废水的后续处理.     

关于建筑材料对室内环境的影响

随着科学技术进步和人们生活水平的提高,各种新型建筑装修材料进入居民住宅和公共场所,使室内空气污染问题日易突出,本文重点对室内几种主要污染物及对人体健康的危害程度和具体防治措施做了介绍.     

不同状态下的同一污泥胞外聚合物提取方法研究

以由厌氧污泥向好氧污泥转变前后2种不同状态下的污泥为研究对象,采用5种不同方法对污泥胞外聚合物(EPS)进行了提取实验。实验结果表明,NaOH法提取的EPS含量最高,但会导致胞内物质泄漏。CER和离心提取法较温和,但EPS产量不高。甲醛-NaOH和H2SO4法提取的EPS含量较高,且无大量细胞自溶发生,是有效的EPS提取方法。厌氧污泥转变为好氧污泥后蛋白质/多糖(PN/PS)比例有所增加,表明EPS各组分含量发生改变。红外分析表明厌氧污泥转变为好氧污泥前后EPS中主要组成成分没有发生改变,但各成分含量有所增加,特征明显的峰表明EPS中存在蛋白质、多聚糖。     

混凝法去除城市生活污水中抗性基因

采用聚合氯化铝(PACl)和聚合硫酸铁(PFS)混凝处理城市生活污水(格栅出水和二级出水),考察混凝剂投加量、p H值对污水中抗生素抗性基因(ARGs)的去除率影响。结果表明,随着PACl和PFS投加量的增加,污水中目标基因的去除率先升高后降低;在p H 3~10的范围内,PACl对目标基因的去除效果随p H值的增加而降低,PFS对目标基因的去除随着p H值的增加先升高后降低。对于格栅出水,PACl和PFS的最佳投加量为400 mg/L,基因的去除率分别达到2.33~2.97 log和0.98~2.11 log,对于二级出水,PACl和PFS的最佳投加量分别为200 mg/L和150 mg/L,基因的去除率分别为1.85~2.64log、1.81~2.46 log;混凝去除最优p H条件分别为p H=3(投加PACl)及p H=5~6(投加PFS)。PACl的处理效果优于PFS。     

改性填料对移动床生物膜反应器性能的影响

分别选取3种不同柱状悬浮填料,采用两级好氧移动床生物膜反应器处理低浓度化工废水。实验结果表明,在平均有机负荷为1.67 kg/(m~3·d)、废水pH为7.5～7.8、温度为32～33℃、HRT为8 h、第一级反应器DO为0.5～1.0 mg/L、第二级反应器DO为1.5～2.0 mg/L的条件下,A型悬浮填料(添加改性剂和微量元素、φ10 mm×10 mm)、B型悬浮填料(添加改性剂和微量元素、φ25 mm×10 mm)和C型悬浮填料(无添加剂、φ10 mm×10 mm)的COD平均去除率分别为82.2%、81.8%和70.6%。     

内循环式厌氧反应器的研究进展

综述了国内外内循环式厌氧反应器(IC)的研究进展,并重点介绍了反应器的工作原理及特点,阐述了该反应器的应用前景和发展潜力。     

氮磷失衡下膨胀污泥性能及膨胀菌群落结构变化

采用高通量测序技术（16S rRNA）、高效液相色谱（HPLC）等方法,重点比较了不同氮磷失衡条件下膨胀污泥性能及群落结构（含膨胀菌）的变化.结果表明,以膨胀污泥为接种污泥（A/O工艺）,经过一段时间培养单独限氮（R_N）组的沉降性能可恢复到SVI<150 mL·g^-1,单独限磷（R_P）组SVI指数呈现相对较弱的改善趋势;正常C/N/P（100：5：1）条件的R₀会导致污泥SVI指数最高（SVI=1496 mL·g^-1）,其次为同时限制氮磷组（R_NP）.正常营养条件下膨胀污泥脂多糖相对含量（LPS/MLVSS）与沉降性能SVI的皮尔逊相关性分析结果存在显著负相关（r=-0.625,P<0.05）;营养限制条件下污泥（膨胀期）LPS对生物量的指示性更为准确.Thiothrix为4组反应器中主导膨胀菌,PCoA的结果显示Ⅱ、Ⅲ阶段中存在氮限制的组（R_NP、R_N）群落迁移变化较大,RDA结果显示Thiothrix与污泥沉降性能及比耗氧速率呈现显著相关.     

锐钛矿型TiO2光催化降解异噻唑啉酮废水研究

本文制备了自然光照条件下能有效降解异噻唑啉酮模拟废水(主要成分MI和CMI)的锐钛矿型TiO2光催化剂,并通过电镜分析(TEM、HRTEM)和XRD手段对其进行表征,优化了光催化处理异噻唑啉酮模拟废水的反应条件,并分析了异噻唑啉酮的降解产物情况和自然光照条件下羟基自由基的产生情况.结果表明,合成的锐钛矿型TiO2主要暴露面为{101}面,具有较好的异噻唑啉酮去除效果.在500 W氙灯照射下,12~53 mg·L-1异噻唑啉酮模拟废水在催化剂投加量为677 mg·L-1的条件下反应4 h,异噻唑啉酮去除率可以达到97%~100%;当异噻唑啉酮模拟废水浓度升高为141 mg·L-1时,其去除率为77%~80%,最佳反应时间4 h.对异噻唑啉酮降解产物的分析显示,在光催化反应结束时,MI为主要的残留物质,CMI脱氯转化为氯离子和MI,并发现未知有机产物.