全程自养脱氮耦合反硝化除磷的启动及稳定运行

采用改进型ABR-MBR反应器,接种普通活性污泥,以氨氮为200 mg·L~(-1)、C/N=1的人工配水为处理对象,研究全程自养脱氮耦合反硝化除磷一体式工艺的启动及其脱氮除磷效能.控制反应器运行条件:温度为(25±1)℃,pH=7. 5±0. 2,回流比由50%逐步提升至200%.结果表明,ABR厌氧阶段消耗70%COD,使得在低DO、高氨氮下能够21 d内快速启动部分亚硝化;随后以间歇曝气(曝停比:2 h∶2 h,DO为0. 3～0. 4 mg·L~(-1))的运行方式在132 d内成功启动耦合工艺内的CANON部分,使得ABR缺氧段的电子受体中硝酸盐氮浓度稳步上升,最终于160 d成功启动耦合工艺.稳定运行后,MBR内TN去除负荷达到0. 22 kg·(m~3·d)~(-1),出水各项指标COD、TN和PO_4~(3-)-P去除率分别为87. 0%、90. 4%和81. 8%.批次试验估算ABR内以硝酸氮盐为电子受体的PAOs约占PAOs的68%,系统内已培育出相互适应协作的DPAOs、AOB和An AOB菌种,具有良好同步脱氮除磷效果.     

BAF处理焦化尾水和钢厂杂排水的研究

结合4万m3/d污水处理及回用工程的调试实践,对采用曝气生物滤池技术处理焦化尾水和钢厂杂排水的处理效果进行研究。结果表明:曝气生物滤池有一定的抗有机负荷冲击能力;对SS的去除效果好;进水有机负荷的大小是影响氨氮去除效果的一个重要因素;B/C是曝气生物滤池降解有机物效果好坏的重要因素。根据调试中实际操作情况确定:水反冲洗强度为5.83 L/(m2.s);气反冲洗强度为16 L/(m2.s);反冲洗周期为5 d,各反冲阶段时间分配:气洗时间为5 min,气水联合洗时间为3 min,水漂洗时间为5 min,反洗后,大约6 h出水恢复到反洗前的处理效果。     

生态土壤深度处理系统启动周期的研究

采用室内模拟试验装置,在2种实际工程用土和2种水力负荷条件下,考察了生态土壤深度处理系统对生活污水主要污染指标的去除效果及其各自的启动周期;同时对整个系统的启动周期的判断以及同类生态工艺的启动周期的判断方法做了初步探讨。研究结果表明:生态土壤深度处理系统的TP,CODCr和氨氮的去除启动周期分别为15～20,23～34和32～37d,系统的启动周期为37d左右。该系统属于非均匀混合型、多生态层次的生态处理工艺,其反应机理包括物理化学吸附作用、微生物生化作用和生态效应3类。启动周期完成的判断原则为:物理化学吸附作用是生化过程的结束;微生物生化作用是达到相应出水标准后稳定1周;高等植物的生态效应可以忽略,微生物生态系建立和稳定后的生态效应则视出水稳定达标情况而定,出水水质波动但达标的情况,即认为完成;反之,则达标稳定1周即认为完成。      

自然扩散条件下阴然向有焰火转化的数理模型

建立了一维自然扩散条件下阴燃传播和向有焰火转化的积分模型。材料阴燃的化学反应采用两步反应模型：无氧热解反应和有氧热解反应。前者是吸热反应,释放可燃气体,后者是放热反应,提供阴燃所需的能量。气相反应速率取决于可燃气体的浓度、氧气的浓度以及温度,一旦条件达到合适点,将出现有焰火。文中给出了自然扩散条件下阴然稳定传播时的速度,和能够出现有焰火所需务件的数学表达式,并与相关实验结果进行了对比。     

吹扫捕集-快速气相色谱-质谱联用法测定水中54种挥发性有机物

采用吹扫捕集与快速气相色谱-飞行时间质谱联用法,通过质谱定性和各目标物的特征离子定量,建立了同时测定水中54种挥发性有机物(VOCs)的吹扫捕集-快速气相色谱-质谱的分析方法。结果表明,与常规方法相比,建立的吹扫捕集-快速气相色谱-质谱联用法在保证各目标物灵敏度和仅2组物质分辨率受影响的同时,分析时间由31 min缩短至13 min。该方法具有良好的重现性,除萘和1,2,3-三氯苯值为9.3%和8.7%外,其他目标物的重现性值皆小于5%,在线性范围1~200μg/L内皆具有大于0.99的良好相关度,各目标物的检出限值介于0.53~278 ng/L之间。     

亚硝酸盐反硝化颗粒污泥的二次启动试验研究

接种0～4℃贮存2个月亚硝酸盐反硝化颗粒污泥,以甲醇为电子供体、亚硝酸盐为电子受体在USB(上流式污泥床)反应器内进行二次启动。结果显示,在逐步提高进水负荷下,约46 d完成了反应器二次启动,污泥床负荷达到3.43 g N/（L·d）,NO₂-N去除率为99%;在稳定运行阶段,当进水NO₂-N浓度为50 mg/L、负荷从1.7 g N/（L·d）逐步提高至5.1 g N/（L·d）时,NO₂-N去除率均大于98%;当表观流速为2.68 m/h、进水负荷逐步提高至8.0 g N/（L·d）时,脱氮率下降至63%,过程中污泥床最大去除速率约为5.7 g N/（L·d）。研究认为,亚硝酸盐颗粒污泥床具有稳定和去除效率高等特点。     

Sustainability and environmental enhancement in changing cirumstances

Natural environment has endured fast economic growth and population explosion sine the 20th century,which has soil erosion,land desertification,ozone layer depletion,bio-diversity reduction and persistent toxic and harmful pollutants are among the major environmental challenges.     

EGSB反应器的启动运行

系统考察接种市政消化污泥EGSB反应器的初次启动和二次启动运行情况,以确定在EGSB反应器内接种市政消化污泥时快速形成高活性、稳定颗粒污泥的可行性和EGSB反应器所形成的颗粒污泥长期放置后能重新用于其他EGSB反应器作种泥并快速启动的可行性.接种市政消化污泥EGSB反应器在中温(35℃左右)条件下能够在46 d内快速启动,所形成的颗粒污泥沉淀性良好,产甲烷活性高,菌群丰富.接种市政消化污泥EGSB反应器初次启动宜采用低进水浓度、高有机负荷的方式.在7～15 ℃的低温下放置一段时间的EGSB反应器的快速二次启动是可行的.仅仅经历了7 d,有机负荷率高达24.84 kg COD/m3·d、COD去除率为94.6%.EGSB反应器二次启动宜采用高启动负荷,快速提高负荷的方式.     

沉淀时间及生物膜对实际生活污水形成好氧硝化颗粒污泥的影响

利用3个间歇式活性污泥反应器（sequencing batch reactor,SBR,命名为R1、R2、R3）和1个间歇气提式内循环反应器（sequencing batch airlift reactor,SBAR,命名为R4）,处理低碳氮比实际生活污水,系统考察改变沉淀时间的方式及器壁生物膜对快速启动硝化好氧颗粒污泥（aerobic granular sludge,AGS）反应器的影响.结果表明,R1、R2、R4的沉淀时间骤降为2、4、2 min,由于一次性施加的沉速选择压过强,造成污泥大量流失,反应器崩溃,而后反应器器壁不断长出生物膜,混合液和出水中出现大量絮状、棒状、颗粒状污泥,经过35～40 d的培养,出水NH⁺₄-N小于1 mg/L,这主要是器壁生物膜的作用.反应器中的松软颗粒状污泥并非AGS,但它和AGS周围都有大量的轮虫等原生动物和后生动物,这表明生物膜和AGS同源.根据污泥沉淀的实际情况,逐步降低R3反应器的沉淀时间为8、6、5、4 min,当沉速达到10 cm/min时,污泥开始颗粒化;沉速达到12 cm/min时,污泥颗粒化基本完成,共经历了33 d.AGS与絮状污泥长期共存,以0.3 mm为界,两者质量比约为2∶1,AGS平均粒径在0.5　mm左右, NH⁺₄-N降解速率是污泥未颗粒化之前的5倍.     

三维电极生物膜反应器全程自养脱氮的启动研究

采用人工配制氨氮废水,对三维电极生物膜反应器进行全程自养脱氮的启动研究.反应器中阳极采用钌涂层钛棒,在阳极区电解水产氧供硝化菌进行硝化反应;阴极采用活性炭纤维毡,并在阴极区填充活性炭颗粒构建三维电极,在阴极区电解水产氢供反硝化菌完成反硝化过程.在进水NH₄⁺-N浓度30 mg·L^-1、温度30 ℃、HRT为24 h的试验条件下,通过调节DO和 pH实现对硝化和反硝化反应的控制.结果表明,经过挂膜、驯化、稳定这3个较为典型的阶段后,反应器对NH₄⁺-N去除率达到了97.8%,TN的去除率为92.4%,成功实现了三维电极生物膜反应器全程自养脱氮的启动.扫描电镜结果显示,阴极活性炭纤维毡表面的细菌主要为短杆状假单胞菌,活性碳颗粒表面的细菌为微球反硝化细菌,同属氢自养反硝化细菌,反应器中稳定的自养脱氮系统逐步建立.