城市污水生物处理过程中结合型和游离型胞外抗生素抗性基因的产生特征

胞外抗生素抗性基因是抗性基因的重要存在形式,可能通过转化重新进入细胞表达抗药性.因此其具有严峻却隐蔽的健康风险,且不同形态胞外抗生素抗性基因的风险存在显著差异,然而当前针对胞外抗性基因风险的研究极为稀少.本研究以序批式活性污泥反应器(SBR)为例,考察了污水生物处理过程中结合型和游离型胞外抗性基因产生的时空特征,以及曝气强度和污泥负荷的影响.结果 表明,SBR启动期2种胞外抗性基因均大量产生,且游离型胞外抗性基因的增加倍数和持续时间高于结合型:稳定运行后2种胞外抗性基因的丰度显著下降.从胞内外抗性基因的比重来看,好氧阶段以胞外抗性基因为主,且游离型胞外抗性基因比例达60％以上;厌氧阶段以胞内抗性基因为主,且结合型胞外抗性基因比例升高(7.5％～31.9％);出水中游离型胞外抗性基因占据绝对优势,比例达66.5％ ～ 86.9％.曝气强度提高使2种胞外抗性基因丰度显著提高,但游离型胞外抗性基因提高程度(2.2倍～12.2倍)高于结合型(2.1倍～62倍).污泥负荷提高同样导致2种胞外抗性基因丰度提高,但游离型胞外抗性基因提高程度(1.3倍～7.8倍)低于结合型(1.9倍～ 13.3倍).研究表明,大量胞外抗性基因将在污水生物处理过程中产生,并随污水排放至环境中,是水环境中抗生素抗性基因(ARGs)的重要来源之一.     

曝气-过滤一体化装置处理城市污水效果的研究

曝气-过滤一体化装置主要由生物反应器、慢性砂滤池及滤布组成。装置对城市污水的处理效果比较好,正常情况下,对COD和NH3-H去除率达90%以上,出水SS为零,出水浊度不超过6 NTU,但对总氮和总磷的去除率分别低于20%和16%,出水细菌总数超过6×104MPN/mL。     

复合生物曝气工艺处理化纤生产废水

仪征化纤股份有限公司所排生产废水中以乙二醇和对苯二甲酸等有机物为主,有机负荷变化较大。复合生物曝气工艺是将传统的活性污泥法与生物膜法有机结合的高效废水处理工艺。即在普通活性污泥工艺的曝气池中投加各种能提供微生物附着生长表面的载体,利用载体容易截留和附着生物量大的特点,使曝气池中同时存在附着相和悬浮相生物,充分发挥两者的优越性,使之扬长避短,相互补充。由于该工艺兼有活性污泥和生物膜法的工艺特点,反应系统中厌氧和兼性厌氧菌的比例较高,生物膜中丝状微生物的数量和种类较多,且食物链稳定。     

侧向流曝气生物滤池的工作性能与滤池长度的关系

研究了侧向流曝气生物滤池工作时COD、SS、氨氮和TN随滤池长度变化的关系.结果表明:(1)SS的去除主要集中在滤池前部0～1.42 m段;(2)对COD的去除,A段(0.56～2.08 m)起了主要作用,B段(2.78～4.66 m)弥补A段的COD去除效果;(3)氨氮的去除主要发生在2.53 m以后,B段承担了去除氨氮的主要作用.     

预曝气+垂直潜流人工湿地处理农村生活污水工程应用

传统无动力垂直潜流人工湿地,由于内部溶解氧的不足,存在除污能力下降、填料堵塞等问题。本研究采用预曝气的人工增氧方式,设计预曝气+垂直潜流人工湿地模式,以厌氧池+微曝气生物接触池+两级复合垂直流人工湿地的组合工艺,建设晋城市巴公镇农村生活污水治理项目中试端和应用示范端,探讨了实际工程应用对农村生活污水的治理效果,以及预曝气对复合垂直流人工湿地的影响。结果表明,经过8个月的运行,应用示范端出水中TN、NH₄⁺-N和COD值均满足设计出水水质要求,平均去除率分别为88.3%、93.7%和77.4%,且抗冲击能力较强、不易受冬季低温影响;对TP的去除效果较不稳定,对比中试端对TP的平均去除率94.3%,应用示范端对TP的平均去除率仅为17%;预曝气的人工增氧方式,使得系统中一级复合垂直流人工湿地对污水中TN、NH₄⁺-N、TP和COD的平均去除率分别提高了14.9%、6.8%、4.6%和10.1%。     

自热式高温好氧消化工艺的氧化还原电位研究

采用自热式高温好氧消化(ATAD)中试工艺系统,通过间歇式运行,改变进泥初始ρ(VSS)和曝气强度,考察了系统中氧化还原电位(ORP)的变化情况.对进泥初始ρ(VSS)为45.4和34.2 g/L的曝气强度恒定在1.0 m3/h,搅拌转速为95r/min,停留时间为25 d;初始ρ(VSS)为40.7 g/L污泥的曝气强度在0.4～1.0 m3/h间由大到小进行调节,搅拌转速为95 r/min,停留时间为44 d.结果表明,初始ρ(VSS)与曝气强度对ORP有影响,当曝气强度充足时,ORP呈先下降再回升趋势,最终ORP能达到0 mV以上.对于pH的变化,初始ρ(VSS)为45.4和34.2 g/L的污泥规律相似,均呈先上升后下降趋势,初始ρ(VSS)为34.2 g/L的污泥pH从开始的6.01上升到8.11,然后下降到5.60～6.03.但初始ρ(VSS)为40.7 g/L的污泥pH的变化规律有所不同,pH一直呈上升趋势,从开始的7.33到最终的9.16.表明由于溶胞作用,系统中ρ(总氮),ρ(氨氮),ρ(总磷)较高,pH上升,若曝气强度充足,pH随后下降,ORP回升;若曝气强度较低,pH则一直呈上升趋势,ORP则处于较低值.因此ORP与进泥初始ρ(VSS),曝气强度,反应温度,ρ(氨氮)和pH等因素有关.从ORP的测试结果看,ATAD系统处于厌氧到微好氧之间的状态.      

油田含油污水达标外排生物处理影响因素研究

建立一体化生物处理反应器,采用自然富集挂膜方式培养微生物处理油田含油污水。考察主要影响因素温度、HRT、矿化度、有机负荷、生物填料性能等对反应器处理效能的影响。结果表明,通过此种方式挂膜、驯化成功的微生物可以适应油田含油污水高温高矿化度的水质特点。纤维球填料体系在水温45～65℃、HRT为10h、矿化度为15000mg/L、COD有机负荷在0.38～0.49kg/(m3.d)、油含量在22.1～78.3mg/L时处理效果较为理想,出水COD及油含量均值分别达到67.9、3.6mg/L,满足国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准。     

土壤、地下水中有机污染物的就地处置

有机化合物对土壤、地下水的污染已引起世界各国的普遍关注.地层介质中的有机物主要以自由态、挥发态、溶解态和固态4种形态存在.有机污染物的自然降解能力较差,如不进行人工清除,在自然环境中它们可能存留长达几十年之久,对土壤、地下水资源构成长期的威胁.传统的开挖处理技术不仅费用昂贵,而且当贮油设施的地表被利用时则无法进行开挖处理(如有建筑物等).近年来,以地下冲洗法、土壤抽水法和地下水曝气法为代表的有机污染物就地处置技术得到了迅速的发展.本文对这3种技术进行概要的介绍,总结指出决定这些技术可能性的主要因素是地层介质的通透能力,有机物的挥发、溶解能力及其可生物降解能力,并列出目前的主要有机污染物挥发、溶解及生物降解能力的相对强弱作为制定具体处置技术的参考指标.