SFBR工艺顺序进行硝化和反硝化的动力学研究

采用序半连续式反应器（sequencing fed-batch reactor,简称SFBR）对人工合成废水顺序地进行硝化和反硝化动力学进行了研究.硝化和反硝化所用微生物为活性污泥.反应器在不同的操作条件进行操作,获得了用于确定动力学常数的数据;获得动力学参数um=0.05 h-1,KNO=2.0 mg/L,y=0.47 mg X/mg N,a=0.001 h^-1.类似地确定了反硝化动力学参数kD=0.01 h^-1和KD,NO=0.4 mg/L.在一定范围内硝化和反硝化速率随着氨浓度和硝酸盐浓度的增加而增加.实验数据表明,硝化和反硝化的动力学符合Monod动力学方程.     

PVC纤维棉上生物膜的形成及其硝化性能研究

研究了一种纺织工业原料PVC纤维棉用作生物膜法载体时促进生物膜形成的影响因子及硝化膜的硝化性能。生物膜形成过程中,生物膜上有机物的存在有利于纤维棉上亚硝化单胞菌的“成熟”,生物膜完成第一步“成熟”所需的时间为13～15d。一定水平的磷酸盐有利于纤维棉上硝化杆菌的“成熟”,保持磷酸盐质量浓度0.3mg·L-1以上,生物膜完成第二步“成熟”只需24～26d,比对照组提早5～6d“成熟”。“成熟”PVC纤维棉上异养细菌在(4.8～7.2)×105CFU·cm-3,亚硝化单胞菌在(2～2.3)×105CFU·cm-3,硝化杆菌在(6.4～8.6)×104CFU·cm-3。“成熟”PVC纤维棉在遇到氨氮负荷冲击时,氨氮降解和亚硝酸氮降解是不同步的,存在时滞,导致临时的高水平亚硝酸盐现象。“成熟”PVC纤维棉25℃的最大氨氮去除速率和最大亚硝酸氮去除速率分别为(269.4±4.82)mg·m-2·h-1、(168.1±13.1)mg·m-2·h-1。     

杀虫双对土壤磷酸酶的毒性效应

采用模拟方法，对碱性、中性和酸性3类磷酸酶的杀虫双毒性效应进行了研究。结果显示：杀虫双强烈抑制碱性和酸性酶活性，达到了极显著负相关，表明酸性磷酸酶活可表征土壤杀虫双污染的程度；而中性磷酸酶对杀虫双的反应较为迟钝，生态毒性也较弱；不同生态区土壤的酶特征截然不，土和红壤中的主导酶类分别是碱性和酸性磷酸酶，揭示出生态环境对土壤酶特征具有决定性的影响。图2表4参6     

同时硝化反硝化的理论和实践

对同时硝化反硝化从物理学、微生物学和生物化学的角度做了理论分析，并对亚硝酸盐氮的同时硝化反硝化过程的影响因素进行了探讨，提出了今后的研究方向。     

供氧方式对SBR法硝化过程控制的影响

采用SBR法对不同供氧方式下硝化过程的控制进行研究，结果表明：在曝气量恒定的条件下，DO和PH值可联合作为硝化时间的控制参数，但ORP无法单独作为控制参数，在DO恒定的情况下，DO无法作为控制参数；PH值在硝化过程中缓慢下降或趋于稳定，当硝化反应结束时突然升高，因此，PH值可作为硝化时间较好的控制参数；ORP的硝化初期快速升高，然后升高的速度愈来愈慢，直至趋于平稳，对硝化结束的指示作用不是很明显，无法单独作为控制参数；为维持硝化过程中DO的恒定，曝气量将逐渐减小，只要系统污泥浓度和所要控制的DO水平相同，任何浓度的原水在硝化结束时调节的最小曝气量都是相同的，因此，将曝气量下限值的控制方法与PH值控制相结合，可使SBR硝化时间的控制更稳定可靠。     

Investigation of organic nitrogen and carbon removal in the aerobic digestion of various sludges

Nitrification and carbon removal are investigated in aerobicbatch digestion of various sludges. The experiments arecarried out with activated sludge (Test 1) and with amixture of activated and primary settling sludge (Test2). The nitrification rate was monitored, measuring theNO₂ ^- concentration. At the 3rd day of thedigestion 40.7 mg_NO2-N/l and 3.89 mg_NO2-N/l werefound in Tests 1 and 2 respectively. In a digestion process,the degradation of biomass indicates the beginning of theendogenous phase. Our measure for biomass content of thesludge was protein analysis. In Test 1, the first day valuesof 50.93 mg_TOC/ g_{dry matter}/day and 138.53mg_protein-C/g_{dry matter}/day for specific TOC andprotein-C removal rates showed, that the digestion processbegan in the endogenous phase. For Test 2, since theendogenous phase began after removal of raw organic matter inprimary settling sludge, specific TOC and protein-C removalrates were observed to be 60.12 mg_TOC/g_{dry matter}/dayand 26.72 mg_protein-C/g_{dry matter}/day,respectively.     

深圳再生水补水河流溶解N2O空间分布和产生机制

为了探究在再生水回补城市河流的条件下河流N₂O的微生物产生过程及其空间变化特征,以深圳市西乡河为研究对象,分析了河水中c（溶解性N₂O）、c（NH₄+-N）、c（NO₃--N）、δ15Nbulk-N₂O、δ18O-N₂O、同位素异位体位嗜值（site preference,SP）及其他环境因子,并基于端元混合模型和同位素分馏模型定量计算硝化和反硝化作用对河水中N₂O贡献百分比.结果表明:①随着流速降低,西乡河河水从上游的好氧环境逐渐发育成中下游的厌氧环境.②再生水进入西乡河后河水c（溶解性N₂O）从1.36 μmol/L沿程降至0.19 μmol/L;相关性分析表明,影响c（溶解性N₂O）的主要因素为ρ（DO）（R2=0.800,P < 0.01）和c（CH₄）（R2=-0.736,P < 0.01）.③硝化和反硝化作用对河水中N₂O贡献率分别为14.36%~80.53%和19.47%~85.64%;N₂O的来源在好氧河段中以硝化作用为主,在厌氧河段则以反硝化作用为主;N₂O还原成N₂的比例与ρ（DO）具有显著负相关关系（R2=-0.782,P < 0.01）.研究显示,再生水回补城市河流引入了较高质量浓度的N₂O和NO₃--N,而河道的厌氧环境促进河水中N₂O还原成N₂,下游河流成为N₂O的汇.      

典型植物化感物质对铜绿微囊藻生长的抑制效果评价

以铜绿微囊藻为研究对象,从抑制率,有效剂量,起效时间,抑制时效和使用成本等方面评价了酚酸类,生物碱类,脂肪酸和酯类共13种化感物质的抑藻效应.结果表明,生物碱类物质对微藻生长的抑制效果最强,其抑制率（>80%）高达酚酸类,脂肪酸和酯类化感物质的4~52倍,其抑藻时效也显著长于酚酸类,脂肪酸和酯类化感物质.生物碱类物质中,血根碱具有最大饱和抑制率（>90%）,但其单位剂量的抑藻率[11%/（mg/L）]仅为白屈菜红碱,芦竹碱和小檗碱的16%,49%和63%;白屈菜红碱对铜绿微囊藻的抑制作用最为灵敏高效,抑制铜绿微囊藻所需的最低剂量为0.2mg/L,最短时间为0.4d,且在2mg/L条件下便能维持7d以上的抑制时效.4种生物碱中,血根碱与白屈菜红碱的使用成本较高,超过芦竹碱和小檗碱的800倍.综合各项抑藻特性,植物化感物质的抑藻能力顺序前四为白屈菜红碱 > 小檗碱 > 血根碱 > 芦竹碱;抑藻成本顺序前四为：壬酸 < 芦竹碱 < 小檗碱 < PHBA.     

DO浓度对EBPR耦合SND处理低C/N污水的影响

为了解厌氧/好氧运行的序批式反应器（SBR）中,强化生物除磷（EBPR）与同步硝化反硝化（SND）的耦合脱氮除磷特性,以实际低C/N （约为3.5）生活污水为处理对象,先通过调控进水C/N考察其对EBPR启动和聚磷菌（PAOs）富集情况的影响,再通过调控好氧段DO浓度考察其对系统脱氮除磷性能、SND率及碳源转化特性的影响.结果表明,DO浓度为2.0mg/L,当进水C/N由3.2提高至7.5并降至3.8时,反应器出水PO₄^3--P浓度由3.9mg/L逐渐降至0.5mg/L以下,且厌氧释磷量（PRA）由3.3mg/L逐渐升高至约30mg/L.此后,当DO浓度逐渐降至约1.0mg/L时,SND现象愈加明显,且其与EBPR耦合使得系统总氮（TN）和PO₄^3--P去除率分别提高至85%和94%.但当DO浓度约为0.5mg/L时,硝化过程进行不完全,亚硝酸盐积累较为明显,耦合系统中存在同步短程硝化反硝化现象.DO浓度为约1.0mg/L时,系统具有最高的脱氮除磷性能.此外,当DO浓度由2.0mg/L降至0.5mg/L时,PAOs较聚糖菌（GAOs）在厌氧内碳源储存中的贡献逐渐减小（P_PAO,An由30.3%逐渐降至20.2%）,PRA降低约7mg/L.DO浓度为1.0~1.5mg/L最有利于系统厌氧段内碳源PHA的合成.     

溶解氧对短程硝化稳定性及功能菌群的影响

在常温条件下,采用序批式反应器（SBR）研究不同溶解氧（DO）浓度对短程硝化稳定性的影响.在低DO （0.5mg/L）条件下,前75个周期可以一直维持短程硝化,亚硝积累率（NAR）在80%以上,但是随着运行周期增加,NAR逐渐减少,到105个周期已完全变为全程硝化.通过接种同一污泥提高DO浓度到2.5mg/L,经过180个周期,NAR始终在90%以上,能够长期维持短程硝化的稳定运行.通过不同DO条件下AOB和NOB的氧半饱和常数对比分析及qPCR试验研究,结果表明长期低DO条件下容易使Nitrospira的生长获得优势,Nitrospira是影响短程硝化稳定的重要因素,高DO条件下,AOB对溶解氧具有更高的亲和力,通过提高供氧浓度的策略,可以维持短程硝化的长期稳定.