阴离子交换膜生物反应器在不同水力停留时间下还原饮用水中ClO4-的研究

在不同水力停留时间(HRT)下考察了阴离子交换膜生物反应器对饮用水中ClO4-的还原效果.研究结果表明,在进水ClO4-浓度为60 μg/L情况下,HRT从5h逐渐降低到2.5h,水流动室出水ClO4-浓度随着HRT降低呈增大趋势,但运行稳定后出水ClO4-浓度均低于18μg/L.厌氧生物反应室在HRT降低初期高氯酸盐有一定的积累,随着运行时间的增加,积累的ClO4-能被厌氧微生物还原,厌氧污泥混合液中ClO4-浓度低于2.0 μg/L,说明厌氧生物反应室具有较强的抗负荷冲击能力.水流动室出水pH稳定在7左右,电导率和Cl-随着HRT降低而增大.     

从厌氧反应器的发展谈UASB反应器的改良

对厌氧反应器的发展沿革、技术现状和研究进展进行了较为全面的总结。介绍了第 1代、第 2代和第 3代厌氧反应器的特点及应用状况。分析了厌氧反应器的发展趋势 ,对比了 EGSB、IC反应器与 UASB反应器的结构特征 ,提出并验证了改良 UASB反应器。结果显示 ,改良 UASB反应器有利于提高负荷和设备开发。     

盐度对上流式厌氧污泥反应器脱氮性能的影响

采用模拟废水研究了1.5%盐度对厌氧反硝化上流式厌氧污泥反应器(DN-UASB)脱氮效能及工艺稳定性的影响。实验结果表明,当进水NO~-_3-N浓度为1 000 mg/L,C/N为4.5时,1.5%盐度下DN-UASB反应器最高氮去除速率(NRR)可达35.52 kg/(m~3·d),最高COD去除速率(CRR)可达127.8 kg/(m~3·d),高于无盐下DN-UASB反应器最高NRR与CRR(分别为28.61和94.5 kg/(m~3·d))。1.5%盐度可提高DN-UASB脱氮效能,且无明显NO~-_2-N积累。1.5%盐度、无盐条件下DN-UASB反应器C/N均随氮容积负荷(NLR)提升而降低,高负荷工况下1.5%盐度环境下C/N降幅达21.4%,高于无盐环境下的C/N降幅(4.7%)。1.5%盐度、无盐环境下,高负荷工况出水TN、COD浓度均较常负荷工况呈现明显波动。1.5%盐度可减缓出水水质波动,使出水水质更稳定,出水TN的变异系数比和极差系数比较无盐条件分别降低40.1%与32.8%,出水COD的变异系数比和极差系数比较无盐条件分别降低58.7%与44.3%,更有利于反应器稳定运行。     

不同污染负荷对移动床生物膜反应器处理海水养殖废水的性能及微生物群落的影响

应用缺氧/好氧—移动床生物膜反应器(Anoxic/Aerobic-Moving Bed Biofilm Reactor,A/O-MBBR)系统,通过固定进水COD与无机氮之比C/N为12,将COD依次设置为150、300、350和450mg·L~(-1)时,探讨反应器对海水养殖废水中氨氮、硝氮、亚硝氮及COD的去除效果,并分析微生物群落变化及响应。结果表明,在进水COD为150mg·L~(-1)、无机氮12.5mg·L~(-1)时,反应器运行效果最佳,此时氨氮、硝氮、COD和亚硝氮的去除率分别为93.7%(出水0.3 mg·L~(-1)),87.5%(出水0.7mg·L~(-1)),98.2%(出水3mg·L~(-1)),86.9%(出水0.1mg·L~(-1))。当COD提高至450mg·L~(-1)时,氨氮去除率逐渐降低到40.7%,亚硝氮在COD为350mg·L~(-1)时去除率降低至22.5%。在整个系统运行过程中,变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)是反应器中的绝对优势类群。当COD由150mg·L~(-1)上升到350mg·L~(-1)时,变形菌门的相对丰度却由63.9%~75.2%提高到88.1%~92.4%;拟杆菌门的相对丰度则由11.9%~13.0%降低到4.5%~5.4%;引起污泥膨胀的发硫菌属(Thiothrix)的相对丰度由6.24%~7.08%增加到58.16%~76.74%,表明反应器污泥膨胀趋势加剧。应用A/O-MBBR工艺处理海水养殖废水时,在COD为150mg·L~(-1)时效果较好,随着COD浓度提高,引起污泥膨胀的微生物开始大量滋生。     

海水浓度对生物接触氧化法处理废水的影响

研究了海水浓度对生物接触氧化法处理废水的影响。结果表明,在淡水中添加海水超过35％时,生物接触氧化法去除废水的化学耗氧量(COD)的效果随着海水浓度的增加而降低．添加海水10％～25％时,COD的去除效果好,25％时COD最高总去除率可达87．8％．处理效果几乎与纯淡水的对照组(COD总去除率88．6％)等同。     

利用鱼卵胚胎发育毒性试验评价城市废水的处理效果

以真鲷鱼卵为材料试验了两个污水处理厂不同处理单元水样(进水口、中间处理过程、出水口的水样)对鱼卵胚胎发育的毒性效应.结果表明:(1)鱼卵胚胎发育毒性试验是检查废水生态毒性的敏感指标.(2)城市废水对鱼卵胚胎发育的死亡率、畸形率效应显著高于对照组.(3)随着废水的处理过程,进水口、中间处理过程、出水口的水样对鱼卵胚胎发育的死亡率、总致死率不断降低,但是降低的幅度远低于废水中COD降低的幅度.(4)杏林污水处理厂的出水口水样COD值低于集美污水处理厂出水口水样的COD值,但是,鱼卵的死亡率和总致死率却较高;目前仍采用COD表征废水的处理效果存在一定的局限性,鱼卵胚胎毒性试验可弥补这方面的不足.     

EM对SBR工艺处理生活污水的强化作用

生物强化技术对于改善现有污水处理工艺的效果具有重要作用 。实验研究以生活污水中添加有效微生物群(EM)和单以生活污水两种方式培养活性污泥,然 后分别将其引入SBR反应器,以考察EM对SBR工艺处理生活污水的强化作用。结果表明,在正 常生活污水浓度和最优工艺条件(污水pH6～8,曝气2h,静置沉淀0.5h)下,EM-SBR反应器对 污水CODcr、NH+4-N的平均去除率分别比普通SBR工艺高19.08%和23.17%;且具有较好 的稳定性。此外,EM强化的SBR工艺还具有极强的抗冲击负荷能力,当进水CODcr为2738mg．L-1时,处理3h后,出水CODcr即可达到《污水综合排放标准》的要求,去除率高于96 %,而普通SBR工艺即使处理6h也不能达标。     

电渗析-厌氧膜生物反应器处理含甘油高盐废水

利用电渗析(ED)-厌氧膜生物反应器(AnMBR)处理含甘油高盐废水,电渗析过程脱盐率达99%以上,平均能耗为616kJ/L,电流效率91.4%。AnMBR处理含甘油废水过程中COD去除率达95%,膜在COD去除中发挥了重要作用,其COD截留率为41%~81%。期间发生膜污染现象,跨膜压差快速上升并最终稳定在0.040~0.043MPa。AnMBR沼气中甲烷比例为78.3%,甘油比产甲烷速率0.252LCH4/g甘油。甘油在厌氧条件下首先转变成丙酸,然后再被分解。研究证明,在厌氧处理甘油的过程中有机负荷不宜过大,否则会造成严重的挥发性脂肪酸(VFA)积累,尤其是丙酸的积累。此外,CaCl2浓度与甘油转化关系的实验结果表明:厌氧菌群受到4%以下盐度冲击时能在6d内恢复活性,受到6%以上盐度冲击将导致活性恢复缓慢。因此,厌氧反应器进水盐度需控制在4%以内。研究还发现VFA中丙酸所占比例随着盐度升高逐渐下降,说明高盐度会使厌氧菌活性受到抑制,影响甘油降解。     

竹醋对生活污水好氧处理的强化作用初步研究

采用在生活污水好氧处理之前投加外源物质的方法 ,研究了竹醋 (Bamboo Vinegar,BV)及其主要有机成分 (乙酸 )对污水好氧处理效果的强化作用。结果表明 :1当 VBV/ V污水 的比值达到1 / 1 0 6时 ,BV对污水 CODcr的去除有极显著的强化作用 :CODcr去除率比不加竹醋的对照组提高1 0 %。但是 ,BV对污水中 NH+ 4 - N,T- P的去除率没有影响。 2乙酸单独使用亦可显著提高污水CODcr去除率 ,当 V乙酸 / V污水 为 1 / 1 0 7时 ,强化效果最好 ,CODcr去除率提高 1 3%。由于乙酸具有与BV相似的作用特点 ,所以认为 BV对污水处理效果的强化作用来自其中的乙酸。为了将 BV应用于污水处理中 ,需要进一步研究确定 BV对活性污泥法、生物膜法处理污水的强化效果     

镀镍多壁碳纳米管对序批式反应器性能及其微生物群落的影响

本文研究了长期暴露条件下镀镍多壁碳纳米管(MWCNTs-Ni)对序批式反应器(SBR)性能、微生物酶活性和微生物群落的影响。研究结果表明,10mg/LMWCNTs-Ni的长期暴露未对SBR去除有机物产生影响,而NH+4-N的去除率由(99.10±0.60)%明显降至(39.04±1.61)%。与进水中未加入MWCNTs-Ni时的第32天相比,活性污泥比耗氧速率(SOUR)和脱氢酶(DHA)活性在第148天时分别降低了17.43%和24.32%;而脱氮速率和与脱氮相关的微生物酶活性均降低了60%以上,从而导致SBR对氮的去除效果明显降低。MWCNTs-Ni的长期暴露导致活性污泥活性氧(ROS)产生量和乳酸脱氢酶(LDH)释放量在第148天时分别增加了67.23%和65.33%,表明MWCNTs-Ni的长期暴露能够诱导活性污泥中微生物产生氧化应激和细胞膜损伤。高通量测序结果表明,长期暴露于10mg/L的MWCNTs-Ni条件下,活性污泥中与硝化过程相关菌属(Nitrosomonas、Nitrosospir、Nitrospira)和与反硝化过程相关菌属(Dokdonella、Dechloromonas、Steroidobacter、Devosia、Thermomonas)的相对丰度明显降低,进而影响到SBR对氮的去除。该研究结果可为评价MWCNTsNi对污水生物处理系统的潜在影响提供一定的理论基础和技术依据。     

大生活用海水的厌氧生物处理过程研究

文章研究了大生活用海水厌氧生物处理过程中海水盐度、水温、有机负荷、水力停留时间等因素对污染物去除率的影响。结果表明,厌氧塘对大生活用海水中COD,TKN,NH3-N,TP的净化效果分别可以达到50％、30．4％、24．9％和22．5％。温度对厌氧塘的去除率有较大的影响,随着温度的上升,厌氧塘对污染物的去除率提高。厌氧塘能够经受一定盐度变化的冲击和有机负荷的冲击,其水力停留时间以10d为宜。在污水中海水比例为36％时,经过培养驯化,厌氧塘中的优势耐盐细菌以假单胞菌属、索氏甲烷杆菌属、硝酸盐还原菌、硫酸盐还原菌为主。     

絮凝法强化大生活用海水一级处理研究

研究了无机絮凝剂石灰、硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铁和氯化铁单独使用及其与有机高分子絮凝剂聚丙烯酰胺（PAM）配合使用时强化大生活用海水一级处理的效果，结果表明，无机絮凝剂与有机絮凝剂配合使用时有很好的强化效果，COD去除率最高达61%，且对SS和BOD也有一定的去除效果。     

鲅鱼圈港倾废区疏浚污染物的时空分布和运移规律

本文依据营口鲅鱼圈港倾废区８个航次的疏浚物监测和追踪调查数据，深入了解了倾废海区中悬浮物、浊度、ＣＯＤ和ｐＨ等指标随潮汐变化的时空分布规律。调查结果表明：虽然该倾废区实施疏浚物倾倒已达４ａ，但该区中除悬浮物含量略有增加外，其他指标（如ＣＯＤ，ＤＯ，ｐＨ等）基本处于一类海水正常值范围。疏浚物倾倒后２０ｍｉｎ内可引起水中悬浮物和浊度含量的急剧上升，对海水的ｐＨ和ＣＯＤ含量也有一定程度的影响．表面浑水团主要随表层流和风向运移，悬浮物和浊度降至海区背景浓度的时间约需３５～４５ｍｉｎ，迁移距离可达１．３ｎｍｉｌｅ，影响面积通常可达０．３ｋｍ２．     

Novel technology in pollutant removal at source and bioremediation

Sewage disposal is a major environmental issue in both developed and developing countries and removal of pollutants such as organic matter, nutrients, heavy metals and persistent organic compounds is required to protect the environment. Novel biological systems using constructed mangrove wetland and immobilized microalgal beads have been developed as alternative systems for treating different types of sewage and pollution at source. The feasibility and efficiency of constructed mangrove wetland to remove organic matter and nutrients from primary settled municipal sewage were demonstrated through a series of greenhouse experiments and a pilot-scale field trial. The treatment efficiency of constructed mangrove wetland was comparable to, or higher than, the conventional constructed wetland. An immobilized microalgal system was developed to remove toxic persistent pollutants from industrial wastewater. Pollutant-resistant microalgal species were selected for culture in domestic wastewater. The harvested biomass was immobilized in alginate beads. Bench-scale experiments showed the algal beads were effective in removing industrial pollutants such as heavy metals (e.g. Cu, Zn, Ni, Cr, etc.), organometallic compounds (e.g. tributyltin, TBT), and persistent organic compounds (e.g. polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs) through biosorption and biodegradation. The adsorbed metals could be recovered by desorption process, and the beads could be used repeatedly for many adsorption–desorption cycles.     

固定化海洋光合细菌处理生活污水的研究

已有的研究证明,固定化光合细菌对污水中有机污染物的处理效果优于分散的光合细菌。本文利用从海洋中筛选分离的海洋光合细菌,以海藻酸钠为海洋光合细菌固定化基质,蒙脱石纳米材料为固定化基质添加剂,研究了固定化海洋光合细菌处理生活污水的效用。研究表明,使用海藻酸钠为基质的固定化海洋光合细菌和以蒙脱石纳米材料为添加剂的固定化海洋光合细菌对生活污水中的氮、磷均具有一定的处理效率,前者对氨氮、总氮和总磷的处理率最高分别为87.68%,70.95%和71.90%。添加蒙脱石纳米材料为添加剂后的固定化海洋光合细菌的去除率则分别为91.30%,73.51%和84.88%。添加有纳米蒙脱石的固定化海洋光合细菌比没有添加的固定化海洋光合细菌的去除率高10%左右,而且两者对氮、磷的处理速率也有大幅度的提高,在12h左右即可将处理效率提高到60%~80%。在高浓度有机废水和高氮磷浓度的废水处理中具有较强优势,同时由于该方法使用固定化光合细菌的量较少,回收简单,对污水处理中的污泥减量化也有一定的贡献。     

Cu2+对序批式反应器中活性污泥胞外聚合物产量及其组分的影响

研究了长期暴露条件下Cu2+对序批式反应器(SBR)性能及其活性污泥胞外聚合物(EPS)特性的影响。结果表明,进水中加入10 mg·L-1的Cu2+后,在SBR运行的第16~55天,COD和NH+4-N的去除率保持稳定;在第56~75天,COD和NH+4-N的平均去除率与进水Cu2+浓度为0 mg·L-1时相比分别下降了3.88%和6.41%。浓度为10 mg·L-1的Cu2+长期作用下,活性污泥中EPS、松散附着EPS(LB-EPS)和紧密附着EPS(TB-EPS)产量及LB-EPS和TB-EPS中蛋白质(PN)含量增加。傅里叶变换红外光谱分析表明10 mg·L-1 Cu2+的长期暴露导致TB-EPS中PN的C=O键、N-H键和C-O键相对含量降低。X射线光电子能谱(XPS)测试结果显示在10 mg·L-1 Cu2+长期暴露条件下,LB-EPS和TB-EPS中元素Cu和O百分含量增加。     

污水排放影响下平潭近岸海水COD和DIN浓度场的数值模拟

利用Delft3D数学模型建立了平潭综合实验区近岸海域物质输运数学模型,模拟了澳前、海坛海峡北、海坛海峡南、流水、竹屿5个排污口在不同污水排放量下COD、无机氮浓度的分布．结果表明：在污水排放规模为3．0×10^4t／d时,竹屿排污口邻近海域海水COD、无机氮质量浓度分别为3．80、0．51mg／dm3,流水排污口邻近海域海水COD、无机氮质量浓度分别为3．60、0．42mg／dm3,都超过二类海水水质标准值,表明这2个海域水动力条件较弱、污染物扩散缓慢,不是理想的排污口．在污水排放量为1．5×10^5t／d时,海坛海峡北排污口邻近海域海水COD、无机氮质量浓度分别为1．87、0．28mg／dm3,海坛海峡南排污口邻近海域海水COD、无机氮质量浓度分别为1．84、0．27mg／dm3;澳前排污口在污水排放量为5．0×10^5t／d时,其邻近海域海水COD、无机氮质量浓度分别为2．48、0．28mg／dm3,均符合二类海水水质要求,表明上述海域水动力条件良好、纳污能力强、环境容量大,是较好的污水排放口．该研究可为平潭综合实验区海域污水排放口选址优化提供科学依据,为该海域入海污染物总量控制和海洋环境管理提供参考．