不同碳源和泥龄对反硝化聚磷的影响

在4个SBR装置(1#~4#)中,对4种不同比例的丙酸/乙酸合成废水采用厌氧/缺氧方式驯化富集反硝化聚磷菌(DPB),研究了碳源浓度和污泥龄对除磷的影响。实验结果表明:(1)厌氧段碳源COD浓度越高,释磷越充分,溶解性正磷酸盐(SOP)去除率越高;但当碳源COD浓度超过某个浓度值时,未反应完全的有机物残留于后续缺氧段对缺氧吸磷产生抑制作用。(2)污泥龄SRT=15 d时,活性污泥的性能较好,达到了较好的除磷效果。(3)在相同碳源浓度和相同的污泥龄下,随着丙酸/乙酸比例的提高,SOP的去除率逐渐的降低。说明在厌氧/缺氧环境下,碳源中丙酸比例的提高不利于系统中磷的去除。高乙酸含量的碳源更适合反硝化除磷系统。     

以红薯浸泡液为碳源的生物反硝化

为选择低碳氮比污水生物脱氮中合适的碳源,以搅拌罐浸泡淀粉类物质释放碳源,在确定利用红薯浸泡液为碳源后,以浸没式生物滤池为反应器进行生物反硝化实验。实验结果表明:20 g红薯置于2 L自来水中,采用250 r/m in的搅拌速度,搅拌频率为每搅拌3 h停1 h,2 d后得到的浸泡液COD浓度平均为5 921 mg/L,最高可超过7 000 mg/L;将此红薯浸泡液和污水以1∶50的流量比例,采用分别投加的方式进入反应器,污水中总氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮及氨氮的平均去除率分别为88.6%、91.6%、88.2%和54.8%,出水COD平均在30 mg/L以下;在红薯浸泡液COD浓度为5 700 mg/L左右时,进水中亚硝酸盐氮浓度与硝酸盐氮浓度比为3∶2时总氮去除率为95.3%,当该比例为2∶3时总氮去除率为88.2%。研究表明,红薯浸泡液是一种经济合适的碳源,采用红薯浸泡液作为低碳氮比污水生物处理中反硝化的碳源是可行的。     

模拟黑水的生物处理

针对以糖蜜配制的半人工黑水生物处理时除磷效率下降和污泥膨胀的现象,利用序批式反应器(SBR)进行了实验分析,比较了以蔗糖和糖蜜为主要碳源时除磷效果的差异,并探讨了污泥膨胀发生的原因。研究表明,以糖蜜为主要碳源配制模拟黑水时的除磷效果比蔗糖为碳源时差,主要是由于GAOs的竞争性代谢所致。以糖蜜为碳源的条件下,污泥的胞外聚合物含量是正常活性污泥的一倍以上,导致污泥沉降性能变差;糖蜜碳源时的夏季高温条件下丝状菌大量生长也是导致污泥膨胀的重要原因。     

序批式活性污泥工艺生物脱氮现场试验

针对某污水处理厂序批式活性污泥工艺(SBR)升级改造中遇到的问题,进行了现场试验。分别研究了前置反硝化、前后同时反硝化工艺处理效果。结果表明:(1)SBR处理城市污水,COD、NH+4-N能够达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级A标准,但不能保证TN达标,其中碳源不足是关键因素。(2)补充葡萄糖作为外加碳源,可以保证TN达标。葡萄糖最优投加量为125mg/L,此时TN的去除率为76.1~83.8%,出水TN稳定在11~12mg/L。     

膜污染状态下的胞外聚合物、细菌数量及微生物群落结构研究

研究了膜污染状态下膜生物反应器(MBR)中混合液污泥和膜丝表面污泥的胞外聚合物(EPS)含量、细菌数量以及微生物种群结构的情况。结果表明:EPS主要由蛋白质组成,膜丝表面污泥中的EPS含量较高,高达68.3mg/g;MBR污泥中细菌的数量级基本达109个/g,其中膜丝表面污泥细菌数量较高;MBR混合液污泥和膜丝表面污泥微生物群落的Shannon-Weaver指数分别为2.639和2.303,两者微生物群落结构的相似性系数达到0.833,两者的优势菌均为黄色单胞菌,变形杆菌门和拟杆菌门是膜丝表面种类较多的菌群,可能与膜污染有密切的联系。深入分析膜污染形成原因和过程,对膜污染的防治具有重要的意义。     

5种植物材料的水解释碳性能及反硝化效率

碳源在硝酸盐去除过程中起电子供体的作用,是生物反硝化反应的关键物质之一。为解决污水处理脱氮时碳源不足抑制反硝化反应造成脱氮效率低的问题,本研究选取风车草、甘蔗渣、芦竹、美人蕉和稻草秆5种植物材料作为反硝化碳源,探讨不同植物材料的水解释碳能力和释放规律;并进一步以其水解液作为外加碳源,探讨其对反硝化脱氮效率的影响。研究结果表明,植物材料水解释碳过程符合二级动力学反应规律,不同植物材料的释碳能力具有显著性差异,以甘蔗渣在固液比1∶80时COD释放当量最大,为45.45 mg/L;添加植物水解液可显著提高反硝化脱氮效率,以芦竹水解液脱氮效果最好,达到71.9%。此外,碳氮比是影响脱氮效率的重要因素之一,以碳氮比为9时反硝化脱氮效果最佳。     

宝钢焦化废水处理脱氮研究与实践

针对上海提高新排放标准中总氮(TN)≤35 mg/L的要求,对焦化废水进行了脱氮研究。选取现场缺氧-好氧-好氧(A-O-O)工艺中前两段的A-O生化沉淀池1出水,在SBR内进行反硝化脱氮实验,考察葡萄糖、葡萄糖+乙酸钠、甲醇和甲醇+乙酸钠单一或复合碳源及投加反硝化菌种对脱氮的影响,确定最佳碳源为甲醇+乙酸钠,最佳反硝化水力停留时间为16 h。当反硝化菌液投加浓度为1 mg/L时,SBR出水TN满足达标排放要求。结合实验结果对宝钢焦化废水原有AO-O工艺改造升级为A-O-A-O二段脱氮工艺,并对生化出水实施进一步的物化混凝处理。改造后,工艺长期运行稳定,最终出水完全达到上海市污水综合排放标准(DB 31/199-2009)TN≤35 mg/L的要求,并满足氰化物、氟化物以及COD的排放要求。     

含外来电的崇明县能源碳排放核算研究

能源消耗是中国最主要的碳排放源,而地方政府是碳管理的基层行政单元,因此,有效控制区域的能源碳排放是碳减排工作的重中之重。区域消耗的能源中,外来电是缓解当地用电压力的重要措施,但一般外来电引起的碳排放易被忽视。将外来电导致的碳排放纳入区域能源碳排放核算体系内,利用部门分析和范围分析法建立了包含外来电分析的能源碳排放核算系统,以上海市崇明县为例进行了应用。研究表明：（1）2000～2009年崇明的能源碳排放增长较快,由181万t增至477万t（CO2当量）;(2）碳排放总量的8212%来自3个部门：工业、建筑业和生活部门;(3）2009年,购买电力导致的间接碳排放达2316%,体现了实施碳管理时考虑外来电力的必要性     

湖南省碳源与碳汇变化的时序分析

在全球气候变暖的背景下,减少温室气体排放、发展低碳经济成为各地区在发展中的普遍共识。以湖南省为研究区域,以1995~2008年为研究时序,从能源消费、主要工业产品生产工艺过程、土地利用变化与牲畜管理、固体废弃物处理与废水处理和排放4个方面综合分析了碳源与碳汇的变化情况。研究表明:1995~2008年,湖南省温室气体排放总量约在220亿t（2000年）至399亿t（2008年）CO2当量之间,14 a间增长了6118%,年均增长374%;碳汇总量约在1754亿t（1995年）至2537亿t（2007年）CO2当量之间,14 a间增长了3607%,年均增长约240%;能源消费与农业部门是湖南省温室气体的主要来源,林地是湖南省碳汇的主要来源;综合碳源与碳汇变化的均衡结果,1995~2008年湖南省呈碳汇盈余状态,净碳汇在2001~2007年持续增加,14 a间增长了31.94%,年均增长2.15%     

北京现代都市低碳农业的前景与策略

现代都市发展低碳农业是降低温室气体排放,实现国家宏观战略目标的重要组成部分.本文对低碳农业的定义、特征进行了初步阐述,认为低碳农业是通过技术改进和制度创新建立起来的一种低投、高产、低(负)碳、生态的现代农业,具有系统开放性、技术集成性、生命周期性、过程安全性四个特征.利用碳汇/源平衡方法分析北京农业现状,结果表明:目前北京农业领域的碳源与汇分别为10-20 TgCO2eq·a-1和10.23-14.16 TgCO2eq·a-1,碳源基本稳定,碳汇还有较大的发展潜力.根据北京市生态特点和未来农业的定位,发展低碳农业,在技术层面上,可以加强与种植相关的土壤碳汇建设,与养殖相关的减排和其他减排技术;在制度层面上,建立农业布局调整机制,大力发展清洁生产机制、生态补偿机制、农业准入机制和综合调节机制.预测北京低碳农业的前景,初步估算未来北京农业的碳汇潜力可以达到20-30 TgCO2eq·a-1,直接的碳源可以减少到4-5 TgCO2eq·a-1.通过发展低碳农业,不仅可以抵消农业碳源,还能抵消6%-10%总温室气体,真正起到净碳汇功能.