不同生物过滤系统铵态氮转化速率及生物膜特性分析

实验模拟循环水养殖系统,运行了移动床生物膜反应器(moving bed biofilm reactor,MBBR)和挂帘式生物滴滤池两类生物过滤系统的6种不同填料反应器,对比分析了各反应器的填料挂膜效果、铵态氮转化速率和生物膜微生物群落结构等特征.结果表明,与MBBR相比,挂帘式生物滴滤池挂膜速度快且生物量较多,其中碳纤维挂帘式生物滴滤池的脱膜后生物膜重最大,为45.97 g·m-2,8 h NH+4-N去除率(86.76%)高于其他反应器(61.96%~78.76%),并且NO-2-N累积少,16 h时NO-2-N浓度在0.5 mg·L~(-1)以下.通过Illumina高通量测序技术对生物过滤系统中生物膜微生物群落结构进行解析,结果表明,不同类型反应器的生物膜内的细菌、真核微生物群落构成有明显区别,无论是细菌还是真核微生物,挂帘式生物滴滤池的物种丰度和多样性均高于MBBR,但MBBR的细菌群落物种集中度更高.硝化螺菌属(Nitrospira)及放线菌中的Nakamurella属在两类反应器的生物膜中均占优势,腐螺旋菌科(Saprospiraceae)在挂帘式生物滴滤池更多,而丛毛单胞菌科(Comamonadaceae)更倾向于在MBBR中富集.在真核微生物属水平相对丰度上,挂帘式生物滴滤池中小杆目中的Rhabditida norank占明显优势,而MBBR中绿藻纲中的Chlorophyceae norank占明显优势.以上研究结果为挂帘式生物滴滤池在循环水养殖水质净化中的应用奠定了实验基础.     

生物膜短程硝化系统的恢复及其转化为CANON工艺的过程

在温度为30℃±1℃条件下,以改性聚乙烯为填料,人工配置无机NH+4-N废水为进水,研究生物膜短程硝化系统的恢复过程.短程硝化首先通过过量曝气破坏,使NOB适应高浓度游离氨后,在连续曝气条件下,DO控制在0.5 mg·L~(-1)以下,FA控制在1.5 mg·L~(-1)以上,维持反应器运行83 d未实现短程硝化,84 d改连续曝气为间歇曝气,出现NO-2-N积累现象,142 d再次验证这一规律.随着反应器的运行,生物膜系统中为ANAMMOX菌提供了生存环境,厌氧氨氧化作用产生,短程硝化系统逐步转化为CANON工艺,并逐渐增加进水NH+4-N浓度和进水流量,反应器的TN去除率与TN去除负荷逐渐提高.当反应器运行至450 d,TN去除率达到64.03%,去除负荷为2.52 kg·(m~3·d)~(-1).因此,一旦NOB适应了高浓度的游离氨,生物膜系统的短程硝化恢复不易实现,但间歇曝气是一个有效的方法,随着反应器的连续运行,短程硝化工艺最终转化为CANON工艺,而且,这一转变进一步强化了短程硝化的稳定性.     

3DBER-S-Fe同步脱氮除磷及去除邻苯二甲酸酯的工艺特性

为探究三维电极生物膜耦合硫铁新工艺(3DBER-S-Fe)脱氮除磷并同步去除邻苯二甲酸酯(PAEs)的工艺特性,在水力停留时间(HRT)分别为8、6、4 h条件下,研究分析了系统内总氮(TN)、总磷(TP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)、NO-3-N、SO2-4及pH的变化情况.结果表明,3DBER-S-Fe系统具有较好的脱氮除磷及PAEs去除效果.当水力停留时间为8、6、4 h时,TN去除率分别为80.99%、78.85%、64.76%;TP去除率分别为65.18%、67.17%、43.44%;DBP去除率分别为96.72%、97.32%、96.53%;DEHP去除率分别为91.89%、81.57%、74.30%.在3DBER-S-Fe系统内,存在异养、氢自养、硫自养反硝化脱氮过程,当HRT由8h缩短到4h时,单质硫可以弥补进水NO-3-N负荷增加所导致的反硝化电子供体相对不足问题,维持系统高效的脱氮效率;系统中海绵铁填料腐蚀产生的铁离子能够高效持续沉淀除磷;3DBER-S-Fe工艺结合了物理吸附、生物降解及电化学作用,使其在不同HRT条件下具有较高的DBP与DEHP去除率.     

循环移动载体生物膜反应器水力特性探讨

通过实验证明循环移动载体生物膜反应器的流态特性接近完全混合式，利用能量方程对反应器的水力性能进行分析，讨论了影响反应器水力性能的主要因素，在不同气量和填充比条件下对充氧性能加以比较，并对充氧性能的变化机理进行了探讨。     

化纤废水膜法A／O脱氮的研究

通过对化纤废水生物膜法中试的研究，说明生物膜法处理化纤废水效果显著，可有效去除水中污染物且剩余污泥少，是确保排放达标的有效途径之一     

电极生物膜法反硝化的试验研究

在电极生物膜反硝化反应器中，当电流密度ｉ≤０．１４ｍＡ／ｃｍ＾２时，反砂化速度随电流的增加而增加，进水ＤＯ≤２．５ｍｇ／Ｌ时，对间歇式处理的反硝化速率不产生明显影响。     

Optimum operation conditions of nitrogen and phosphorus removal by a biofilm-activated-sludge system

In the biofilm and activated sludge combined system,denitrifying bacteria attached on the fibrous carriers in the anoxic tank,while the sludge containing nitrifying and phosphorus removal bacteria was only recirculated between the aerobic and anaerobic tanks.Therefore,the factors affected and restricted nitrification,denitrification and phosphorus removal in a traditional A/A/O process were resolved.This paper describes the optimum operation conditions for nitrogen and phosphorus removal using this system.     

生物滤池系统内生化作用机理综合研究

采用淹没式生物滤池系统对官厅水库入库水进行了生物预处理的可行性研究 .综合考察了生物滤池系统内的生化作用机理 ,对地表水中的好氧反硝化进行了探索性研究 ,并在水力负荷为 4m3 (m2 ·h)的情况下取得了 2 9%的脱氮率 .好氧反硝化对于低C N比的地表水进行生物脱氮提供了一种新的思路     

三丁基锡的生物富集与分配行为

测定了不同pH和盐度条件下三丁基锡（TBT）在罗非鱼（Tilapia）体内的生物富集系数（BCF）及其在正辛醇－水体系的分配系数（Kow）和人工合成生物膜－水体系的分配系数（Dmw），并对其相关关系进行了探讨。富集实验进行了168h，TBT在pH=8时的富集初始速率和168hBCF明显高于pH=6时，pH6和8时的BCF分别为754．9和1132．1。坜度对生物富集也存在较大影响，盐度为0‰、15.0‰和25．0‰时的BCF分别为1071．8、871．8和276．6。TBT的Kow和Dmw也表现为随pH升高而升高、随盐度升高而下降的趋势，但Dmw能更精确地预测TBT的BCF随环境条件的变化。     

材料表面性质影响生物垢形成的综合评价及预测

用模糊数学的方法对不同材料表面上形成生物膜的诱导期和平均生物垢量建立了评价及预测模型。对文献中及作者试验过的22种表面材料在不同流速条件下形成生物膜的诱导期及生物垢量作了拟合评价。结果表明，有16种样本的诱导期及19种样本的生物垢量的评价结果与实测结果相符合，准确率分别为72．7％和86．4％。此外，还对玻璃和氟化乙丙烯两种固体材料在流速为1m/s条件下的生物垢生长情况进行了预测，结果也与实测结果相吻合。