污泥EPS高值、高效提取与回收技术发展趋势

污泥有机质(特别是胞外聚合物,EPS)高值产品回收将会推动污水/污泥资源化.然而,EPS典型提取方法效率较低、回收产物成分复杂,限制了 EPS目标物质的高效提取、降低了回收物的潜在高值应用.为此,探究高值、高效EPS提取/回收技术极为重要.这就需要改变目前典型的"笼统"EPS提取方法,将"胞外多糖"和"胞外蛋白"这样的...     

好氧颗粒污泥中胞外聚合物的提取、组成及空间分布研究进展

好氧颗粒污泥具有比传统活性污泥更加优越的性能,然而好氧颗粒污泥的稳定性限制了该技术的工业应用和推广。积累在颗粒表面的胞外聚合物（EPS）和好氧颗粒污泥系统长期运行的稳定性能有关。本文回顾了好氧颗粒污泥中EPS的成分、提取方法、在颗粒中的空间分布及EPS在颗粒化进程和稳定状态的作用,探讨了好氧颗粒污泥中EPS研究现状和不足,对亟待研究的内容提出了建议,以便为国内好氧颗粒污泥深入研究和工业应用提供参考。     

二段铁盐沉淀深度脱除高浓度含砷废水中的砷

探索高浓度含砷废水中砷的深度脱除方法及脱除机理。采用预氧化-二段铁盐沉淀的方法脱除炼铅烟尘浸出液中的砷,研究影响砷脱除效率的控制条件和因素,砷脱除机理。结果表明,用双氧水氧化原料液中的低价铁和砷,加FeCl3调节铁砷比=1,在pH=4~5、T=60~70℃反应60 min,砷的脱除率达到99.95%,XRD分析结果表明,沉淀物为非晶态砷酸铁形态;在二段除砷中,控制铁砷比=5、pH=7~8,除砷后液中的砷含量小于0.014 mg/L,远低于允许的排放限值。采用二段铁盐脱砷工艺可以将高砷溶液中的砷深度脱除。     

微塑料PES与2,4-DCP复合污染对厌氧污泥胞外聚合物与微生物群落的影响

考察了聚醚砜(PES)微塑料及2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)对厌氧颗粒污泥疏松胞外聚合物(LB-EPS)和紧密胞外聚合物(TB-EPS)组分的影响,并利用高通量测序技术对厌氧颗粒污泥的微生物群落及基因功能变化进行了分析.结果 表明,2,4-DCP以及PES +2,4-DCP实验组COD去除率分别为35％和37％,与...     

SBR中纳米氧化锌和四环素复合投加系统对污泥胞外聚合物的影响

为研究氧化锌纳米颗粒(ZnO-NPs)和四环素(TC)对SBR系统内活性污泥胞外聚合物(EPS)特性的响应变化,在模拟室外光照条件下,考察了递增浓度ZnO-NPs和TC单独或复合投加方式下对EPS中蛋白质和多糖的影响。结果表明：ZnO-NPs、TC和复合投加系统中EPS的蛋白质含量均明显高于多糖,在各系统中,低浓度的投加量对蛋白质和多糖的含量改变无明显影响;随着浓度的递增和反应周期的延长,相比于空白组,ZnO-NPs系统中的蛋白质和多糖含量分别下降了33.58%和64.75%;TC和复合投加系统中蛋白质含量分别升高了57.86%、68.58%,多糖含量分别下降了43.60%和40.38%,且2个系统蛋白质和多糖含量变化趋势相似,因此,判断复合投加系统可能受TC影响较大。FT-IR分析显示,ZnO-NPs、TC和复合投加系统主要对EPS中蛋白质和多糖中的—OH、—NH₂、C=O、C—OH及C—O产生影响。3D-EEM分析表明,EPS中蛋白质基团受到主要影响。该研究可为纳米颗粒和抗生素共存情况下对污泥EPS的影响提供依据。     

典型工业污染物对好氧反硝化菌群脱氮性能及群落结构的影响

针对工业废水中的典型污染物影响城镇污水生物脱氮系统正常运行的问题,以富集筛选到的好氧反硝化菌群为研究对象,深入研究了工业废水中的典型污染物(包括NaCl、Cr(Ⅵ)和TC等)对好氧反硝化菌群的影响机理。结果表明：NaCl、Cr(Ⅵ)和TC均会抑制好氧反硝化菌群的脱氮性能,提高胞外多聚物(EPS)的含量;与此同时,Cr(Ⅵ)和TC的胁迫导致微生物群落多样性减少,降低了napA基因的丰度,然而,NaCl的胁迫呈现相反的变化趋势;NaCl和Cr(Ⅵ)使得菌群中优势菌属由Pseudomonas向Azoarcus转变,反之,TC能够显著增加Pseudomonas的相对丰度,降低Thauera的相对丰度。工业废水中的典型污染物对好氧反硝化菌群的脱氮性能具有较显著的抑制作用,长期胁迫下菌群通过产生胞外多聚物和改变菌群结构来抵御污染物。研究结果对于接纳工业废水的城镇污水处理厂应用好氧反硝化技术进行生物脱氮具有指导和借鉴意义。     

Fe3O4/石墨烯-H2O2预处理对污泥脱水性能的影响及其作用机理

采用共沉淀法制备四氧化三铁/石墨烯（Fe3O4/GE）材料,并对其进行表征,将其与H2O2组成非均相类Fenton体系用来预处理污泥,发现此类Fenton体系能显著降低污泥比阻（SRF）,并深入分析其作用机理。研究了pH、反应时间、反应温度以及Fe3O4/GE-H2O2投加量对污泥胞外聚合物（EPS）破解的影响。结果表明,适宜反应条件为：pH 4.0,反应时间为90 min,反应温度为50 ℃,Fe3O4/GE投加量为1 g·L-1,H2O2与Fe3O4/GE投加量之比控制在8~12之间。在该条件下,污泥上清液中的SCOD、多聚糖和蛋白质浓度分别由56.47、11.48和8.21 mg·L-1增加到498.31、406.72和286.29 mg·L-1。Fe3O4/GE-H2O2非均相类Fenton体系在有效破解EPS的同时,对于污泥的脱水性能也有明显的改善作用,促进了污泥的后续处理。     

高效微波辐射制备Fe-MSB和Al-MSB及其性能表征

采用高效微波辐射法,分别以硫酸铁和硫酸铝为改性剂,对钠基膨润土(SB)进行改性,制得硫酸铁改性钠基膨润土(Fe-MSB)和硫酸铝改性钠基膨润土(Al-MSB)。采用单因素试验,以Fe-MSB和Al-MSB对模拟含磷废水中磷的去除率为验证效果,探索最佳制备条件;通过Fe-MSB、Al-MSB和SB的X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)及比表面积表征,分析改性机理和吸附性能。结果表明:在Fe-MSB最佳制备条件下,硫酸铁投加量为0.08 g/g,微波功率为低火,微波时间为6 min时,磷的去除率和残留浓度分别为99.92%和0.02 mg/L;在Al-MSB最佳制备条件下,硫酸铝投加量为0.10 g/g,微波功率为中低火,微波时间为7 min时,磷的去除率和残留浓度分别为98.82%和0.30 mg/L;改性后Fe-MSB和Al-MSB的孔隙、层间距和比表面积均显著增大,吸附性能明显提高,且Fe-MSB的吸附性能高于Al-MSB。     

一体式部分亚硝化-厌氧氨氧化工艺污泥膨胀发生和恢复过程中胞外聚合物变化特征

胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances,EPS)对污泥沉降具有重要作用.以一体式部分亚硝化-厌氧氨氧化工艺为对象,针对出现的污泥膨胀问题,通过停止投加乙酸钠、调整SRT和曝停比等措施控制了污泥膨胀,并考察整个过程中胞外聚合物变化特征.结果表明,阶段Ⅰ～Ⅱ(0～77 d),SVI升至215.86 mL·g^-1,TN去除率仍稳定在60.88%;阶段Ⅲ(78～109 d),SVI维持在210.16 mL·g^-1,TN去除率下降至32.19%;阶段Ⅳ(110～140 d),SVI下降至107.53 mL·g^-1,TN去除率也恢复至54.55%,AOB、NOB和ANAMMOX活性分别恢复至0.42、0.06、0.20 g·g^-1·d^-1.污泥膨胀得到控制以后,溶解性EPS(Solubility EPS,S-EPS)、溶解性蛋白(Solubility PN,S-PN)从243.15、213.25 mg·g^-1分别下降至110....