城市污水再生处理过程中病原性原虫的去除特性

通过定期监测北京市某城市污水再生处理过程各单元出水中的隐孢子虫和贾第鞭毛虫(两虫)浓度,系统考察了污水再生处理系统对两虫的去除特性.结果表明,原污水、初沉池出水、二沉池出水、絮凝沉淀池出水和砂滤池出水中隐孢子虫的平均检出量分别为238、179、6、1、0.3个·L-1,贾第鞭毛虫的平均检出量分别为1 568、1048、22、4、0.6个·L-1.污水再生处理系统对隐孢子虫和贾第鞭毛虫的总去除率分别为2.98log(99.895%)和3.46log(99.965%).一级处理工艺对污水中两虫的去除效果并不理想,去除率分别只有0.13log和0.18log.二级生物处理对两虫的去除贡献最大,去除率分别达1.50log和1.67log.污水深度处理工艺(絮凝-沉淀-砂滤)能有效提高两虫的去除效果.污水厂进水中的两虫检出量随季节变化,雨季较低,旱季较高.     

基于氧微电极的生物膜内异养菌衰减系数的原位测定

以分离式氧微电极为测试工具,在优化了电极结构的基础上,对内源呼吸状态的生物膜内部的溶解氧分布进行了准确测定,通过生物膜内扩散-反应过程的分析,拟合获得了生物膜内异养菌的衰减系数.结果表明,经过结构优化后,氧微电极的信号波动范围由优化前的（1.64±0.25）nA降低到优化后的（1.53±0.06）nA,波动抑制比为19.41 dB,输出信号的稳定性增强.用原位测定方法获得的生物膜内异养菌在处于内源呼吸状态时的呼吸速率为2.979 mg·h^-1,衰减系数为0.005 9 h^-1.     

好氧生物阴极型微生物燃料电池的同时硝化和产电的研究

在两室型微生物燃料电池的阴极室接种硝化菌实现了同时硝化和产电.硝化过程和产电过程在同一区域实现,不仅能够充分利用曝气的溶解氧,节省曝气能源消耗,而且硝化过程产生的额外的质子,有效地避免了产电过程所造成的阴极pH值升高.运行稳定期间MFC的最大电流和最大功率密度分别为47mA和45.50W/m3,当进水氨氮浓度为153.4mg/L时,硝化速率为5.98mg/(L·d).硝化菌会与产电菌竞争溶解氧,但当溶解氧浓度控制在3.5～5.0mg/L时,硝化过程未对产电产生明显影响.无缓冲溶液的条件下,加入氨氮时的阴极电势比未加入氨氮时的阴极电势高124mV,且阴极电势变化的阶段与氨氮降解的过程是一一对应的.H+离子的理论计算表明,硝化过程产生的H+离子(8.14×10-3mol)与产电过程消耗H+离子(8.54×10-3mol)数量相当,证实了硝化作用中产生的H+离子能够补偿阴极室由于产电造成的H+离子的消耗,维持系统pH值的稳定.     

Ti/RuO2-TiO2-IrO2-SnO2电极电解氧化含氨氮废水

研究了含氨氮(NH^＋₄-N)废水在循环流动式电解槽中的电化学氧化,其中阳极为Ti/RuO₂-TiO₂-IrO₂-SnO₂网状电极,阴极为网状钛电极.考察了出水放置时间、进水流量和电流密度对氨氮去除的影响,并对能耗、阳极效率和瞬时电流效率（ICE）进行分析.结果表明,在氯离子浓度为400　mg/L,初始氨氮浓度为40 　mg/L时,进水流量对氨氮去除的影响不大,电流密度的影响比较大.在进水流量为600 mL/min,电流密度为20 mA/cm² ,电解时间为90 min时,氨氮去除率为99.37％,去除1 kg氨氮的能耗和阳极效率为500 kW·h和 2.68 h·m²·A,瞬时电流效率（ICE）为0.28.表明电解氧化含氨氮废水具有较好的应用前景.     

Fe(Ⅲ)对海藻酸钙凝胶层过滤特性的影响

为考察饮用水处理膜工艺中Fe(Ⅲ)对多糖污染层过滤特性的影响,本研究以海藻酸钠为模型多糖污染物,分析海藻酸钙在有Fe(Ⅲ)及无Fe(Ⅲ)存在时形成污染层的过滤特性,并用压缩性方程及渗透性方程对凝胶层的过滤特性进行定量描述.研究结果表明,Ca2+的存在会使海藻酸钠分子间结合,形成内部结合紧密的凝胶层,产生较大的过滤阻力;往海藻酸钙溶液中进一步加入Fe(Ⅲ)后,由于可溶性Fe(Ⅲ)较易水解,加入Fe Cl3后溶液中铁离子和铁的氧化物/氢氧化物颗粒同时存在,少量Fe(Ⅲ)对海藻酸钙凝胶层的过滤特性影响不大,较多量Fe(Ⅲ)会形成铁的氧化物/氢氧化物颗粒,一定程度上改变了凝胶层的结构,使过滤性能变好.     

处理啤酒洗糟废水同时生产单细胞蛋白

用热带假丝酵母在 1.5L气升式内循环生物反应器中处理啤酒生产中的洗糟废水 ,同时生产热带假丝酵母 .探讨了 pH,温度及氮源对降解废水动力学的影响 .实验结果表明 ,用热带假丝酵母既可以有效地降解洗糟废水中的 COD,又可以产生一定数量可作单细胞蛋白的酵母 .对于含糖 0.3%左右的洗糟废水可获得约 500 mg/L(干重 )的酵母 ,并可使废水 COD降解约 80% .     

在线超声对膜生物反应器膜污染的控制

构建在线超声-膜生物反应器(US-MBR),利用间歇超声辐照控制膜污染.结合跨膜压差的上升和污染膜表面微观形态的变化,在不同超声间隔时间条件下对 US-MBR 中膜污染过程进行了分析.结果表明,超声时间 2min 和膜通量 12.0L/(h⋅m2)时,在超声间隔时间分别为8,12,16h 的条件下,US-MBR 的运行周期比未施加超声的普通膜生物反应器(Control-MBR)分别延长17,13,5d 左右,在线超声有效抑制了由上清液有机物导致的凝胶层污染.膜表面污染层阻力分布显示,超声可降低凝胶层阻力.场发射扫描电镜-能谱分析仪分析表明,超声通过减少有机物附着而延长膜运行时间.2 套反应器出水水质基本没有差别,超声未造成出水水质的恶化.     

新型气升式氧化沟流体力学特性的数值模拟

以基于计算流体力学的FLUENT 软件为工具,选用雷诺应力模型对小试气升式氧化沟的三维流场进行模拟研究,比较了进气量分别为0.25,0.5,0.75m3/h 以及污泥浓度分别为2.5,5.0g/L 时的流速和流态.结果表明,气升式氧化沟的流态从整体上看是完全混合的,但其底部由于流速较大又具有推流特性;进气量对液相流速影响明显,对整体流态并无影响,污泥浓度对流速和流态影响都很小;将模拟结果与实际测试数据对比,表明该模拟结果可靠,可用于小试反应器的流体力学特性研究.     

废水生物膜动力学参数的研究方法

当主体水溶液为生物膜提供的溶解氧浓度充分大时,生物膜中的溶解氧浓度成为限制微生物生长的唯一因素.在此条件下,以分离式氧微电极为测试工具,对生物膜中的氧分布进行检测,结合稳态条件下生物膜内扩散-反应方程,采用搜索法求解生物膜动力学参数.生物膜动力学参数估值结果为qmax=10mg(O2)/[g (VSS)·h],KO=1.2mg/L.与活性污泥相比,用该方法获得的qmax 值较小,kO 值较大.     

电动力学作用下土壤中菲的迁移特征及其机理

研究了土壤中菲在均匀和非均匀电动力学下的迁移特征和机理,揭示了利用非均匀电动力学技术修复菲污染土壤的特性.结果表明,非均匀电动力学过程能够使土壤中的菲一定程度地向场强较大的电极区迁移,其迁移程度随运行时间增加而增大,但与非均匀电场的施加方式无关.非均匀电场对土壤中菲的迁移主要是以介电迁移方式进行的.