可同化有机碳(AOC)产率系数测定优化及接种方法对比研究

在对测定可同化有机碳(AOC)所需接种液中荧光假单胞杆菌P17及螺旋菌NOX的浓度随培养时间变化规律进行研究的基础上,进一步研究了两种细菌培养后其浓度与标准乙酸碳(Ac-C)浓度之间的相关性.结果表明,当Ac-C浓度75μg·L~(-1)时,标准乙酸碳溶液的浓度与细菌浓度具有较好的线性关系;当Ac-C浓度75μg·L~(-1)时,两者的线性关系减弱;传统AOC检测方法选取[Ac-C]=100μg·L~(-1)作为产率对照在低浓度条件下是不准确的.本文在此基础上提出了产率系数的优化计算方法并确定其适用范围(AOC-P17:0～75μg·L~(-1);AOC-NOX:0～75μg·L~(-1)),该方法进一步提高了该范围内AOC测定结果的准确性.通过对AOC测定过程中3种接种方式的对比研究,发现分别接种法误差较大;同时接种法在平板计数阶段两种细菌菌落之间存在掩盖现象,结果不稳定;先后接种法测定结果较为准确,可较好地反映水中AOC的浓度.将优化后的产率系数测定方法应用于先后接种法并与传统测定方法进行对比,结果证明,优化后的测定方法准确度更高.     

气溶胶水相反应生成二次有机气溶胶研究进展

液态水(云滴、雾滴和气溶胶水)在大气中无处不在,为大气水相化学反应提供了重要的场所.气态前体物(主要是VOCs)或它的气相初级氧化产物(包括中/半挥发性有机物,I/SVOCs)在大气凝聚相(水相)中发生反应,形成低挥发性高氧化性有机物(如有机硫和有机氮等),水分蒸发后留在颗粒相,即为水相二次有机气溶胶(aqueous-phase secondary organic aerosol,aq SOA).因其对OA具有重要的贡献和显著的环境、气候和人体健康影响,近年来成为大气化学研究的热点.尽管aq SOA的研究已取得了一些进展,但由于aq SOA形成机制复杂,对aq SOA的认知还比较匮乏.本文重点关注气溶胶水中反应生成的二次有机气溶胶(aqueous aerosol SOA,aa SOA)相关的研究进展,包括气态前体物、形成机制、实验室模拟、外场观测及有关aa SOA产率及贡献的相关研究成果.同时,对aa SOA的来源、生成机制等研究的发展方向进行了展望,包括:未知aa SOA前体物及示踪物鉴别、有机光敏剂诱发的自由基化学、有机硫和有机氮的形成机制、实际气溶胶水溶性组分和外场观测研究、模式模型研究等.     

异波折板复合厌氧污水处理中试研究

以传质理论和双层分阶段厌氧多生物相（TSMPA）理论为基础,设计了厌氧污泥-生物膜异波折板复合式反应器,进行为期12个月的生活污水处理中试研究.动态试验结果表明,在温度为25℃±2℃条件下,系统的最佳水力停留时间（HRT）为6 h.此时所对应的COD、TP、TN去除率分别为78.58%、 35.15%、 39.17%;最适厌氧污泥区百分比为45%～65%.HRT为6 h,温度降至7℃时所对应的COD、TP、TN去除率分别为64.37%、 20.72%、 23.65%;最大比甲烷产率为1.85 mL/(g·h).结果表明,在北方地区低温条件下应用本技术处理低浓度生活污水可行.     

超声联合低温热水解促进剩余污泥破解和厌氧消化的研究

为了探索超声和低温热水解预处理技术对剩余污泥厌氧消化性能的影响,进行了单独超声、单独热水解和二者联合的实验研究.以温度和超声能量为控制参数,研究了不同预处理技术对污泥破解度DD（Disintegration degree of SCOD）和有机质溶出的影响.结果表明：联合预处理技术对DD和有机质浓度的增加效果比超声和热水解单独作用之和分别高4.04%、36.62mg/L. DD和实际输入能量之间存在较高的线性相关性（R²=0.977）,即在本研究条件下,输入能量越高,污泥破解效果越好.超声和热水解联合预处理后污泥厌氧消化产甲烷量较原泥增加了30.2%～55.4%.DD和厌氧消化性能之间存在二次非线性关系（R²=0.821）,且厌氧消化性能最高达到877.76LCH₄/kg VSS去除,该峰值出现在超声能量12000kJ/kg TS和热水解温度80℃联合作用条件下.     

深圳大气中VOCs的二次有机气溶胶生成潜势

使用气溶胶生成系数法和产率法,对深圳四季5种芳香烃和异戊二烯所生成的二次有机气溶胶(SOA)量分季节计算并比较得出:四季中除春季外,其余三季产率法计算得到的SOA量均高于生成系数法计算的结果,四季所生成SOA的平均值分别为(2.48±2.02)μg/m3和(2.10±1.21)μg/m3. 2种方法计算结果均为夏季SOA的生成量最大,秋季和冬季次之,春季最小.生成系数法计算得出人为源和天然源的贡献分别为96%和4%,而产率法得到两种源的贡献分别为86%和14%.将生成系数法和产率法计算得到的夏季SOA值与实测值进行比较,发现计算值均低于实测值,分别占实测值的21%和31%.最后计算芳香烃和异戊二烯的自由基反应速率得出,与OH自由基反应是其生成SOA最主要的途径,比例为75%,与NO3自由基和O3的反应比例分别为22%和3%.在生成SOA速度上,苯乙烯的速度最快,苯的速度最慢.     

不同填充率对移动床生物膜反应器的产泥性能影响研究

研究了不同填充率下（10%～70%）移动床生物膜反应器的生物膜特征和处理效果,以及填充率与污泥产率的关系。结果表明：随着填充率的增加,填料上生物膜厚度逐渐减少,反应器中附着微生物浓度逐渐增加;污泥产率因填充率不同而有很大差异,同一个反应器内污泥产率随填充率的增加而减少;在进水COD为400 mg/L、NH⁺₄-N为40 mg/L、水力停留时间为12 h条件下,不同填充率下COD去除率均可达到94%以上,NH⁺₄-N去除率达到97%以上。     

呼吸法测定硝化菌产率系数实验研究

基于硝化过程中合成代谢和能量代谢耦合原理,分析硝化过程中的电子流,建立自养硝化菌细胞生长与氨氮氧化耗氧量之间的关系。采用间歇实验方法,通过电解质呼吸仪测定硝化过程的累积耗氧量和耗氧速率,使用M ann-Ken-dell趋势检验方法确定实验中硝化菌进入内源呼吸的时刻以及内源呼吸过程中的耗氧速率,估算出氨氮氧化的耗氧量。计算结果表明本实验中硝化菌产率系数为0.2345±0.0115 mg COD/mg NH4+-N。     

污泥减量化技术研究进展

针对当前日益突出的污泥处理处置难等问题,分别从物理法、化学法和生物法等方面阐述了当前污泥减量化技术的研究发展现状,介绍了各种工艺的基本原理、特点和存在的问题.结合国内外污泥减量化技术的研究进展,提出了未来污泥减量化技术的发展方向.     

镍、铬对活性污泥真实产率的影响

采用两个直流完全混合式反应器,研究了Ni(Ⅱ) 、Cr(Ⅵ) 对好氧活性污泥真实产率系数(YH)、COD去除率、MLSS和污泥呼吸作用的影响.结果表明,当Ni(Ⅱ) 、Cr(Ⅵ) 为3 mg/L时,YH(MMLSS/MCOD)从无重金属的0.388分别升高到Ni(Ⅱ) 的0.427和Cr(Ⅵ) 的0.408;COD的去除率不受影响,MLSS增加了7.5%;污泥呼吸作用增强了5%.随着Ni(Ⅱ) 、Cr(Ⅵ) 浓度的进一步增加,YH、COD去除率、MLSS和呼吸作用都迅速下降.当Ni(Ⅱ) 、Cr(Ⅵ) 为15 mg/L时,YH(MMLSS/MCOD)分别为0.289和0.218;而Ni(Ⅱ) 、Cr(Ⅵ) 为25 mg/L时,对污泥呼吸的抑制作用分别达43%和60%.总体来看,Cr(Ⅵ) 比Ni(Ⅱ) 对系统的毒性更大.     

泳动床/好氧颗粒污泥新技术处理生活污水的特性研究

基于生物膜法和活性污泥法的联合工艺技术,开发了泳动床/好氧颗粒污泥污水处理新技术.试验阶段,泳动床/好氧颗粒污泥技术表现出高效处理生活污水和实现污泥减量的显著特性.在水力停留时间HRT为3.2 h, COD负荷与NH⁺₄-Ｎ负荷分别为2.03 　kg/(m^３·d) 和0.52 　kg/(m^３·d)时,分别获得COD 90.9%和NH⁺₄-Ｎ 98.3%的平均去除效果.系统运行16 d开始出现好氧颗粒污泥,颗粒呈球形、椭球形和棒形,试验阶段混合液悬浮固体浓度MLSS最高达5 640 mg/L, MLVSS/MLSS平均高达0.87.此外,镜检表明好氧颗粒污泥与生物膜均聚集大量的原生动物和后生动物,形成较长和较稳定的食物链,有利于污泥减量,运行过程中污泥产率（MLSS/COD_removed）为0.175 5,仅为普通好氧工艺的50%左右.