氯消毒对城市污水中DOM的三维荧光特性影响

在城市污水二级出水氯消毒过程中,通过对溶解性有机物(DOM)的三维荧光光谱(3DEEM)分析及反应过程中三卤甲烷(THMs)生成量的连续测定,分析各类荧光物质随加氯反应时间的变化规律,探讨其与THMs生成量之间的关系,以此来推测THMs的主要前驱物质。结果表明,加氯后0～6 h内,各反应时间点三维荧光光谱图的等高线的密集程度较原二级出水明显降低,荧光峰的荧光强度减少40%～70%,说明DOM与氯发生反应,芳香构造化程度及不饱程度降低,从而失去荧光特性。其中,简单芳香族蛋白质(酪氨酸类)、腐殖酸类及富里酸类物质在加氯前后荧光强度变化较大,是生成THMs的主要前驱物质。THMs的生成量随反应时间的增加呈现明显的上升趋势,15 min内各类荧光特性有机物的荧光强度减少约50%左右,同时生成了50.17%的THMs。     

水中抑制物对定量PCR与膜过滤法检测E.coli的影响

针对水中病原微生物的污染,选择大肠埃希氏菌E.coli作为病原示踪剂,以E.coli染色体上β-葡萄糖醛酸酶uid A目的基因建立了SYBR Green实时荧光定量PCR的检测方法。该定量PCR方法灵敏度高,检测限可达104CFU/L,线性关系良好,相关系数为R2=0.999。研究表明,定量PCR与菌液浓度呈显著正相关R2=0.935。通过人工投加腐殖酸、COD,研究了水中抑制物对定量PCR和膜过滤MF培养法的影响。结果显示,腐殖酸可使E.coli在培养皿上的菌落变小聚集,且显色不明显,当腐殖酸量为20 mg/L时,浓度为50 CFU/100 m L的E.coli完全受到抑制,没有菌落出现。腐殖酸对PCR扩增的抑制作用明显,当腐殖酸浓度增加到10 mg/L,定量PCR检测结果基因拷贝数减少约1 log,增加到20 mg/L定性PCR检测结果为阴性。     

厨余发酵液作为反硝化碳源的规律研究

厨余发酵液中含有丰富的VFA、乳酸等快速降解有机物,以及碳水化合物、蛋白质等慢速降解的有机物,利用厨余发酵液作为外增碳源强化生物脱氮的可行性。首先利用SBR处理投加厨余发酵液后的低C/N污水,经过40 d的培养,最终TN去除率稳定在85%左右,出水COD低于40 mg/L,说明厨余发酵液具有强化生物脱氮的能力;然后利用批式实验研究其在不同C/N条件下的反硝化规律,发现当C/N≤5.1时,出水出现了NO-2-N积累现象,C/N升高到最佳的6.5时,NO-2-N积累现象消失,反硝化速率为3.77 mg NO-3-N/(g VSS·h)。     

一种新型A2/O工艺处理特性

为提高传统A2/O工艺在碳源不足情况下的脱氮除磷效率,发明了一种改良型的污水处理工艺,该工艺通过在好氧池中增设生物相选择器实现结构较好的颗粒污泥与松散絮体污泥的分离,在低污泥龄运行条件下获得了良好的同步脱氮除磷效果.当进水COD为900 mg/L,SRT分别为30 d和20 d时,新型和传统A2/O工艺其COD和TN去除率均可达到90％和70％以上,但TP去除率并不理想.当污泥龄为10 d时,新型工艺的COD,TN,TP去除率分别为(96.7±0.9)％、(83.2±2.0)％和(87.6±2.5)％,在提高除磷效率的同时保持了良好的脱氮效果.当进水COD为300 mg/L、SRT为10 d时,新型和传统A2/O工艺TN去除率分别为(77.6±1.1)％和(58.1±3.9)％,TP去除率分别为(85.4±1.2)％和(66.4±8.3)％,表明在进水基质浓度较低的条件下,新工艺优于传统工艺.另外,在SRT为10 d时,新型和传统A2/O好氧池中TN亏损比分别为22.8％和7.8％,表明新工艺TN去除率的提高得益于同步硝化反硝化,TP去除率的提高得益于低污泥龄.     

潮汐流人工湿地对高污染河水的处理功效

为了研究潮汐流人工湿地对高污染河流污染物的去除效果及其影响因素,实验构建了潮汐流人工湿地系统。运行春夏两季以来,系统对TN、NH3-N、TP、COD和BOD5的平均去除率分别为49.14%、48.34%、79.40%、81.52%和83.39%;其中系统对TN和NH3-N的去除受到温度的影响,且温度变化对NH3-N去除效果的影响大于TN;在实验周期内,系统对TN、TP、COD和BOD5的去除均受进水污染负荷的影响,但却有着较好的抗负荷冲击能力;潮汐流人工湿地能够显著提高系统内溶解氧,使其不再成为去除污染物的限制性因素。     

A2／O-MBR工艺处理低负荷污水并回用

将A2／O生物处理单元与MBR相结合构建了的处理能力为2000m3／d的A2／O—MBR工艺,并应用于缺水地区校园生活污水的处理与回用。该系统运行稳定,运行阶段的实验结果表明,在进水COD为100-200mg／L、NH4＋-N为19～33mg／L、TN为25-43mg／L、TP为35mg／L和低碳氮比的情况下,出水水质优于《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB／T18920-2002）的要求,且全部用于杂用及校园绿化等。经分析该工艺运行成本为0．96元／m3,每年可节省自来水73万t,获得较好的环境效益与经济效益。     

复合人工湿地对高污染性河流营养物的去除

为了研究复合人工湿地对高污染性河流营养物的去除效果,在西安皂河人渭处建立了一座占地约13334m。包括5组不同复合人工湿地工艺的中试系统。经过1年的实验研究表明,复合型人工湿地对COD、BOD。和ss有很好的去除效果,其去除率最高分别为（82．4±7．2）％、（97．1±1．7）％和（94±2．7）％,对于脱氮除磷而言,以水力停留时间4．1d的复合湿地系列4的处理效果最佳,对TN、NH3-N和TP的年去除率达（79．4±14）％、（79．2±13．7）％和（82．3±12）％。氮的去除效果受温度季节性变化影响较大,夏季平均水温高于19℃有更好的处理效果,磷的去除效果受温度影响不大;NO2-、NO3-去除率呈现负增长,在湿地尾端出现了不同程度的积累。     

人类特异性粪厌氧菌基因标记物实时荧光定量PCR检测方法的建立和应用

针对人类粪便污染,选择来源于拟杆菌和双歧杆菌16S rRNA的基因片段作为标记物,分别建立了相应的实时荧光定量PCR检测方法.选取不同来源的粪便样品进行检测,证实了引物的特异性.回收纯化从污水中扩增所得的目标PCR片段,经过连接转化,筛选阳性克隆提取其重组质粒作为实时荧光定量PCR的标准品.通过检测一系列梯度稀释的标准品,确定了拟杆菌基因标记物和双歧杆菌基因标记物定量PCR检测方法分别在1.98×102～1.98×107 copy/μL和2.12×101～2.12×107 copy/μL范围内具有良好的线性关系.     

密集生长条件下丝状菌结构分析

从丝状菌结构入手,控制条件使丝状菌致密生长是控制丝状菌污泥膨胀的一种新思路。提出了"节点密度"的概念,以表征菌丝体之间的缠绕特征。研究发现,丝状菌菌丝体的节点密度及其网眼的椭圆度与SVI分别呈正相关和负相关性。另外,实验过程中丝状菌密集生长形成质量较大的丝状菌絮体,该絮体具有良好的泥水分离效果和较低的SVI值。但丝状菌大絮体会造成反应器中局部溶氧不均,降低传质效率,进而导致大絮体解体,且氨氮去除率不高。关于丝状菌大絮体如何形成且长时间稳定存在的问题,还有待于进一步研究。     

城市污水处理工艺对宿主特异性标记物和肠道病原菌的去除效果

采用自制小型反应器模拟实验和实时荧光定量PCR检测方法,针对指示人类、犬类粪便污染的宿主特异性标记物,以及病原性大肠埃希氏菌、沙门氏菌和志贺氏菌等典型的肠道病原菌,分别考察了序批式活性污泥法(SBR)、混凝、过滤工艺对它们的去除效果。研究结果表明,SBR工艺的去除效果优于混凝和过滤工艺,对标记物和病原菌毒力基因的去除率都在93.5%以上。SBR工艺中初期短时间的搅拌即可去除大部分标记物和病原菌。在这3种处理工艺中,宿主特异性标记物与肠道病原菌毒力基因的去除率具有显著相关性,这说明宿主特异性标记物能够在一定程度上反映污水处理过程中肠道病原菌的含量。