傀儡湖沉积物-水界面硝酸盐异养还原过程研究

反硝化（DNF）和硝酸盐异养还原为氨（DNRA）是水域生态系统中硝酸盐异养还原的2个主要过程.DNF和DNRA之间的竞争控制着硝酸盐在水域生态系统中的异养还原方式和最终归趋.选取太湖流域的傀儡湖为研究对象,采用室内培养实验和稳定氮同位素示踪技术,考察傀儡湖沉积物-水界面的DNF和DNRA速率及其对硝酸盐异养还原过程的贡献.结果显示,沉积物表现为NH₄⁺-N的源和NO₃^--N的汇,潜在DNF速率为18.89~54.00μmol/（kg·h）[均值（36.39±3.86）μmol/（kg·h）],DNRA反应速率为1.02~5.89μmol/（kg·h）[均值（3.21±1.15）μmol/（kg·h）].DNF与沉积物有机质含量和含水率存在显著的正相关关系,DNRA与沉积物需氧量（SOD）之间存在相关性.反硝化是傀儡湖中硝酸盐异养还原的主导过程,贡献率为84.23%~96.90%,而DNRA过程只占3.10%~15.77%.与海洋河口区域相比,淡水湖泊生态系统中DNRA速率和DNRA在硝酸盐异养还原中所占的比重均较小.     

纳污水体中好氧脱氮菌的筛选与氨氮去除特性

采用异养硝化培养基从城市纳污水体中富集好氧脱氮菌,将得到的富集菌种分离纯化,得到1株好氧脱氮菌NC1,对氨氮的去除率为72.6%;好氧菌株NC1繁殖较快,生长3~4 h即进入对数生长期,有一定实用意义。考察了在不同条件下菌NC1对氨氮的去除效果,发现当pH为6~9之间、转速超过100 r/min、温度为30℃、碳氮比为6~12时对氨氮的去除效果较好。NC1在去除氨氮过程中pH值升高,且能在异养条件下利用亚硝酸盐和硝酸盐生长。     

MAP法沉淀回收装置的运行条件优化研究

采用一种简易的MAP回收装置,研究了间歇运行条件下反应时间和曝气量对MAP法除磷效果的影响,确定出最佳反应时间为90 min,最佳曝气量为1.2 L/min,相应的除磷率可达98.26%,沉淀回收率为74.54%。当增加一个漏斗形隔板分离反应区和沉淀区并连续运行时,除磷率和沉淀回收率分别为92.11%和63.66%。当不投加镁盐和铵盐而仅调控实际污泥脱水滤液的pH值为9.8时,其连续运行的平均除磷率和MAP回收率分别可达95.16%和70%,运行性能比较稳定。     

离子型稀土冶炼废水资源回收及达标排放处理工艺研究

离子型稀土冶炼废水水质成分复杂,NH_3-N浓度极高,直接排放不仅造成严重的环境污染而且形成巨大的资源浪费。通过全面分析稀土冶炼废水水质,对稀土冶炼废水资源回收及达标排放处理进行了工艺理论分析,并提出了整套工艺流程。实验室小试及中试研究结果显示,该工艺能有效地从稀土冶炼废水中回收农业级NH_4Cl,并使废水达到污水综合排放标准(GB 8978-1996)的要求。     

UASB反应器中厌氧氨氧化菌的影响因素研究

在UASB反应器中接种实验室已经驯化好的厌氧氨氧化颗粒污泥,对其进行厌氧氨氧化菌活性提高和影响因素的实验研究。研究表明厌氧氨氧化菌对NH4＋-N和N02--N的适宜浓度负荷均为200mg／L,适宜水力停留时间HRT、温度、pH和进水基质比（N02--N／NH4＋-N）分别为2h、30～35℃、7．5～8．5和0．95～1．2,NH4＋-N、NO2--N和TN的平均去除率分别为97．1％、98．3％和92．7％。     

地下水中铵态氮的迁移转化过程

铵态氮进入地下水的主要途径是土壤淋失,通过室内土柱淋滤实验研究铵态氮在土壤中的迁移转化过程,测定不同时间和不同深度土壤中铵态氮及其转化物硝态氮和亚硝态氮的浓度变化,分析了影响铵态氮迁移转化的因素。实验表明：在土壤饱和、持续淋滤条件下,土柱中随采样深度的增加,铵态氮穿透时间延长,依次滞后;通过硝化能力分析,土柱上层发生了轻微的硝化反应,土柱底部发生了反硝化反应,导致硝态氮的浓度衰减。研究认为在铵态氮的迁移转化过程中,当入渗铵态氮浓度较低时,影响铵态氮迁移转化的显著因素是土壤对铵态氮的吸附;当入渗铵态氮浓度较大时,影响铵态氮迁移转化的显著因素是生物作用导致的铵态氮的硝化,以及土壤的渗透系数、弥散度等因素。     

部分亚硝化-厌氧氨氧化处理磁混凝生活污水

以磁混凝预处理后的生活污水为处理对象,构建了部分亚硝化-厌氧氨氧化分体式反应器,通过曝气调控与生物强化促进部分亚硝化反应的稳定进行,并耦合厌氧氨氧化反应进行深度脱氮.近100d的运行结果表明,在生物强化和间歇曝气的控制条件下,亚硝酸盐积累率达到了89.93%;提高亚硝化反应器中曝气阶段溶解氧浓度（从0.6~0.8mg/L升高至1.0~1.2mg/L）有利于氨氮与总氮去除.该系统最高能够去除95.45%的氨氮和86.28%的总氮,实现了稳定、高效脱氮;磁混凝预处理后的生活污水在亚硝化反应器中,间歇曝气条件促进了残留的溶解性有机物为反硝化提供碳源,COD总去除率达到64.65%~74.42%,并且亚硝化反应器出水与系统最终出水的有机物组分相似,主要为难降解有机物.     

浙江某农场土壤和沟渠沉积物对氨氮的吸附研究

通过静态吸附实验,研究农田土壤及沟渠沉积物对氨氮的吸附作用.实验表明,水相氨氮浓度为5～100 mg/L时,风干农田土壤、风干沟渠沉积物及新鲜沟渠沉积物3种吸附剂的吸附等温线均呈良好线性关系,并符合Freundlich吸附模式;农田土壤与沟渠沉积物的氨氮背景含量分别为12 mg·kg^-1和92 mg·kg^-1,并且农田土壤对氨氮的吸附系数为8.21,而风干沟渠沉积物与新鲜沟渠沉积物吸附系数分别为5.42与6.84,因此,土壤的吸附能力要大于沟渠沉积物,后两者的吸附能力相近.对3种吸附剂吸附机制的讨论表明,吸附特性与界面性质相关,实验氨氮浓度范围内吸附作用主要为离子交换.相同实验条件下,当初始氨氮浓度较大时,随温度升高,3种吸附剂对氨氮的平衡吸附量减小,对氨氮的吸附为弱放热过程.     

厌氧氨氧化-反硝化协同脱氮研究

采用厌氧氨氧化（ANAMMOX）工艺的上流式厌氧污泥床（UASB）-生物膜反应器（简称反应器）处理高浓度含氮废水,启动并稳定运行630d后,进行进水浓度负荷实验分析。当进水ρ（NH3-N）,ρ（NO2--N）,ρ（TN）分别为340．0,448．8,788．8mg／L时,其去除率分别为84．0％,93．0％,85．0％。在反应器中连续加入有机物（葡萄糖）,进水ρ（NH3-N）和ρ（NO2--N）分别为240．0,316．8mg／L,进水COD为330．0—380．0mg／L,COD去除率达92．0％。仅用23d,在同一反应器系统中成功实现了ANAMMOX与反硝化协同作用脱氮。葡萄糖的存在对系统去除NH3-N和NO2--N的能力影响不大。     

碳酸氢铵溶液解吸二氧化碳研究

对氨法脱碳主要吸收产物碳酸氢铵溶液受热解吸CO2的过程开展实验研究,借以了解吸收剂再生特点.同时,考虑到常温下碳酸氢铵溶解度和不相称溶解的限制,选择对2mol·L-1以下浓度溶液进行60～90℃常压加热,考察加热温度及溶液浓度对CO2解吸过程的影响.结果表明,在实验条件下,碳酸氢铵溶液解吸CO2的选择性强,解吸比例随加热温度的升高和溶液浓度的增大而上升,但低于50%.反应动力学分析结果表明,碳酸氢铵溶液热分解过程为二级不可逆反应,反应速率常数k=4.4×1013exp(-13541/T).