污水处理中微氧生物吸附-好氧生物氧化联合工艺的应用

近年来,随着国内工业污水处理工艺研究的日益深入,污水处理技术也已经得到了长足的进步,基本满足了污水处理的技术要求。生物吸附-好氧生物氧化具有高效低耗的特点,特别适合应用于中小型污水处理工程,对于水资源的再生利用和环境保护具有重要的意义。     

1株耐冷兼性嗜碱好氧反硝化菌的分离鉴定及反硝化特性

以传统微生物富集分离方法,从垃圾渗滤液活性污泥中筛选到1株高效好氧反硝化菌,通过形态观察、生理生化特征及16S rDNA序列分析,对菌株进行了鉴定,同时对其好氧反硝化特性和异养硝化功能进行了研究.结果表明,筛选到的好氧反硝化菌株为假单胞菌属(Pseudomonas sp.),命名为GL19,GenBank登录号为(KC710974).碳源、C/N、pH及温度对菌株反硝化活性影响较大.在柠檬酸钠为碳源、C/N不低于15、pH 6~10、溶解氧(DO)4.8~7.7 mg·L-1及温度为15~34℃,硝酸盐氮负荷为140 mg·L-1的条件下,硝酸盐去除率均达100%,总氮(TN)平均去除率为96.5%,最终无亚硝酸盐积累;菌株能以亚硝酸盐氮、氨氮为底物进行高效脱氮,20 h内可将140 mg·L-1的亚硝酸盐氮完全去除,28 h内可将280 mg·L-1的氨氮降至3.11 mg·L-1,氨氮去除率达98.9%.显示该菌具有耐冷、高效脱氮特性,可实现同步硝化反硝化,这对南方地区冬季废水处理具有潜在应用价值.     

盐度对好氧颗粒污泥硝化过程中N2O产生量的影响

采用好氧SBR反应器,考察盐度在0、5、10 g·L-1条件下好氧颗粒污泥全程硝化过程中N2O产生量的变化情况以及对系统脱氮效果的影响.结果显示,随着污水中盐度增加,N2O产生量呈递增趋势.在3个盐度下(0、5、10 g·L-1),溶解态N2O产生量分别为1.21、8.99、24.81 mg·m-3,释放态N2O产生量分别为0.95、3.46、16.45 mg·m-3.在盐度为5 g·L-1和10g·L-1条件下,N2O释放速率分别为0 g·L-1时的3.6倍和17.4倍.在3种盐度条件下无论是溶解态N2O还是释放态N2O产生量在硝化过程的变化趋势均是先上升后下降,且溶解态N2O产生量大于释放态产量.另外当盐度浓度较低时(低于5 g·L-1),对NH+4-N去除效果影响较小,NH+4-N的去除率与盐度为0 g·L-1时基本相同,均在98%以上;但当盐度升至10 g·L-1后,NH+4-N的去除率降到了70%.因此,污水中盐度增加不仅影响NH+4-N的去除效率,而且增加N2O产生量.     

耐高氨氮异养硝化-好氧反硝化菌TN-14的鉴定及其脱氮性能

从环境中筛选出1株耐高氨氮、具有产絮、异养硝化-好氧反硝化能力的新菌株TN-14,对其进行生理生化特征及分子鉴定、异养硝化-好氧反硝化能力以及产絮性能的考察,并研究其与耐氨氮能力以及对高氨氮猪场废水的除污性能.根据菌株生理生化特征以及分子鉴定结果,可初步确定菌株TN-14为不动杆菌Acinetobacter sp..异养硝化反应体系中,24 h内菌株TN-14对氨氮、总氮的去除率分别达到97.13%和93.53%;硝酸盐反硝化体系中,24 h内硝态氮从94.24 mg·L-1降到39.32mg·L-1,硝态氮的去除率达到58.28%,反硝化速率为2.28 mg·(L·h)-1;亚硝酸盐反硝化体系中,亚硝态氮从反应初始浓度97.78 mg·L-1下降到21.30 mg·L-1,亚硝态氮去除率达78.22%,反硝化速率为2.55 mg·(L·h)-1.菌株TN-14具有良好的产絮特性,其培养液对0.4%的高岭土悬浊液的絮凝率可达94.74%;菌株TN-14能够在氨氮高达1200 mg·L-1的环境下生长.菌株TN-14对实际猪场废水中的COD、氨氮、总氮和总磷去除率分别达到85.30%、65.72%、64.86%和79.41%,在实际高氨废水生物处理中具有良好的应用前景.     

微气泡曝气生物膜反应器同步硝化反硝化研究

同步硝化反硝化(SND)是废水处理中的新型生物脱氮工艺,和传统生物脱氮工艺相比具有显著的应用优势.本研究采用微气泡曝气固定床生物膜反应器,研究了SND过程中污染物去除效果并检测了生物膜功能菌群的变化情况.结果表明,在微气泡曝气固定床生物膜反应器内可以实现同步硝化反硝化,通过提高进水COD负荷和C∶N比,降低溶解氧(DO)浓度,同时增加填料床层孔隙率,可以改善SND效果.当进水COD负荷和总氮(TN)负荷为0.86 kg·(m3·d)-1和0.10 kg·(m3·d)-1,且填料床层孔隙率为81%时,COD和TN的去除率分别为97.6%和70.2%,实现了COD和TN的同步高效去除;同时,微气泡曝气对氧传质的强化作用使得氧利用率高达91.8%.此外,生物膜活性和硝化及反硝化功能菌群的变化,与反应器COD、氨氮和TN去除能力的变化基本一致.     

厨余垃圾好氧堆肥优势细菌的分离及处理效率研究

以城市厨余垃圾为研究对象,筛选优势菌种,缩短堆肥周期。试验中,分别从升温、高温和降温3个阶段进行菌种筛选,通过基因测序鉴定,得到2种优势菌分别为甲基营养芽孢杆菌、巴伐利亚鸟氨酸菌。将2种细菌按1∶1、1∶2、2∶1、1∶3、3∶1的接种配比,以1.5%的接种量投加到堆体中,并以空白组作为对照,进行堆肥对比试验。结果表明:2∶1的混合比例对厨余垃圾堆肥处理效果最佳,堆肥C/N和种子发芽率分别为4.89%、95.9%,堆肥周期由25 d缩减至22 d。其中含水率、有机质和TN分别比空白试验降低了1.90%、4.27%、11.96%,pH值和氨氮均达到堆肥产品稳定化、无害化程度的评价标准。     

CH4 emission and conversion from A2O and SBR processes in full-scale wastewater treatment plants

Wastewater treatment systems are important anthropogenic sources of CH4emission. A full-scale experiment was carried out to monitor the CH4 emission from anoxic/anaerobic/oxic process(A2O) and sequencing batch reactor(SBR) wastewater treatment plants(WWTPs) for one year from May 2011 to April 2012. The main emission unit of the A2O process was an oxic tank, accounting for 76.2% of CH4emissions; the main emission unit of the SBR process was the feeding and aeration phase, accounting for 99.5% of CH4emissions. CH4can be produced in the anaerobic condition, such as in the primary settling tank and anaerobic tank of the A2O process. While CH4can be consumed in anoxic denitrification or the aeration condition, such as in the anoxic tank and oxic tank of the A2O process and the feeding and aeration phase of the SBR process. The CH4emission flux and the dissolved CH4concentration rapidly decreased in the oxic tank of the A2O process. These metrics increased during the first half of the phase and then decreased during the latter half of the phase in the feeding and aeration phase of the SBR process. The CH4oxidation rate ranged from 32.47% to 89.52%(mean: 67.96%) in the A2O process and from 12.65% to 88.31%(mean: 47.62%) in the SBR process. The mean CH4 emission factors were 0.182 g/ton of wastewater and 24.75 g CH4 /(person·year) for the A2O process, and 0.457 g/ton of wastewater and 36.55 g CH4 /(person·year) for the SBR process.     

硫氧同位素示踪南京北郊大气PM2.5中硫酸盐来源

采用EA-IRMS联用技术对2014年1月南京北郊大气细粒子(PM2.5)中硫酸盐的硫和氧同位素组成进行了分析,结合大气颗粒物化学组成,追溯南京北郊大气PM2.5中硫酸盐的来源,并评估了各污染源的贡献率.结果表明,2014年1月南京北郊硫酸盐气溶胶的硫同位素组成(δ34S)范围为2.7‰~6.4‰,平均值为5.0‰±0.9‰(n=16);氧同位素组成(δ18O)值范围为10.6‰~16.1‰,平均值为12.5‰±1.37‰(n=16).通过气溶胶与可能污染源的δ34S值对比和后向轨迹分析,得出结论:研究区域大气中硫同位素组成主要受当地燃煤中硫的影响,其次是远距离传输硫.此外,有低δ34S值硫源存在,但贡献比较小,可能来自生物成因硫.绝对主因子分析结果显示:人为成因硫和远距离传输硫贡献率分别为46.74%和31.54%.     

水解酸化-好氧法处理油田废水机理研究

采用水解酸化-好氧法对经物化预处理的油田废水进行试验研究.当进水COD为190～220 mg·L^-1时,水解酸化段和好氧段停留时间均为10h的条件下,出水COD为65～75 mg·L^-1,达到GB3550-83第一级Ⅰ类标准.运用GC/MS技术分析油田废水有机污染物在工艺流程中相对组分变化的规律,揭示了水解酸化-好氧法处理油田废水过程中的污染物迁移和降解规律.并运用PCR-DGGE技术,考察不同生物反应器内微生物种群及其分布特征,初步确定水解酸化和好氧反应器内的优势菌种.     

间接竞争ELISA方法测定水中2，4-D的研究

以2,4-D-BSA为包被抗原,采用自行制备的2,4-D单克隆特异性抗体6D11建立了水中2,4-D的间接竞争 ELISA检测方法．本研究比较了包被抗原2,4-D-BSA浓度分别为240ng·mL-1、120ng·mL-1和60ng·mL-1的反应体系和竞争反应时间为60min和15min的间接竞争ELISA剂量-反应曲线,确定了当包被抗原浓度为60 ng·mL-1、竞争反应时间为15min时,剂量-反应曲线的IC50值较低．采用上述实验条件分别测定了由PBS缓冲溶液、饮用水、清华大学地下水和圆明园福海地表水配制的2,4-D标准溶液的剂量．反应曲线,发现实际水样的基质效应对检测结果的影响较大;采用实际水样和PBS缓冲溶液配水在含有5％乙醇的PBS缓冲体系中反应的方法,基本上消除了基质效应对检测结果的干扰．采用上述优化试验条件,测定2,4-D浓度分别为0．5mg·L-1、0．125mg·L-1和0．03mg·L-1的加标样品,测定数据的准确度符合痕量有机污染物定量检测对准确度的要求,但是平行样品测定数据之间的变异系数较大,需要进一步改进检测方法,用于实际水样的检测．