废水脱氮过程中N_2O的控逸理论及研究进展

N2O是大气中重要的温室气体之一,大量研究表明,污水生物处理的硝化反硝化过程是N2O的重要强源之一.通过对硝化反硝化全过程的机理分析,探讨了N2O的逸出机理.同时阐述了外界因素对N2O逸出量的影响规律.据此优化实际运行中的污水生物脱氮工艺,以达到有效控制N2O逸出的目的.     

两种人工湿地中氮磷净化率与细菌分布关系的初步研究

研究了凤眼莲,水芹人工湿地对东湖污水中氮,磷经与有关细胞的空间分布的关系,结果表明,人工湿地中,植物除本身可以直接吸收含氮、磷化合物外,其根系分泌物可促进某些嗜磷,氮细菌的生长,促进氮,磷释放、转化,从而间接提高净化率。     

驯化高效脱氮菌增强模拟人工湿地处理生活污水的效果

目前中国农村污水的治理迫在眉睫,人工湿地对农村污水的治理具有投资少、仪器维护运行简单、美化环境等特点。同时在人工湿地系统中,吸收和降解污染物主要是由生物群体完成的。以小型人工湿地为研究对象,利用前期驯化的高效脱氮菌株为菌种,构建了三种不同接种方式下各反应器对氮素的去除效率,对比确定微生物强化人工湿地的最优菌群的接种方式;评价了所构建实验室小型人工湿地系统的去污效果,进行了微生物强化实验室小型人工湿地处理模拟废水的工艺研究。同时驯化培养了高效脱氮菌株,以实际生活污水为研究对象,保证出水中氨氮(NH4+-N)、总氮(TN)达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级A标准要求。取得的主要研究结论如下:驯化培养的微生物对强化人工湿地具有重要作用,在去除污水中的氮方面有良好的效果。较不加菌的氮去除效果,一次加菌与二次加菌实验组有显著性差异。二次加菌实验组中NH4+-N、TN去除率最高,分别增加到99. 6%、86. 6%。培养驯化的微生物对氮的分解去除作用比湿地系统中自然生长的常规微生物更快更高效,证明了微生物强化技术在所构建的实验室小型人工湿地系统中得到了成功的应用。对农村污水治理提供合理依据。     

两种人工湿地中氮磷净化率与细菌分布关系的初步研究

研究了凤眼莲，水芹人工湿地对东湖污水中氮，磷经与有关细胞的空间分布的关系，结果表明，人工湿地中，植物除本身可以直接吸收含氮、磷化合物外，其根系分泌物可促进某些嗜磷，氮细菌的生长，促进氮，磷释放、转化，从而间接提高净化率。     

温度及土壤含水量对氧化亚氮释放的影响

系统研究东北农田黑土中氧化亚氮释放量与土壤环境因子的关系,从而采取有效手段增加氮肥利用效率同时减少温室气体向大气中排放。本文采用恒温箱密闭培养和调控土壤含水量两种方法,通过控制土壤含水量和模拟田间温度对土壤氧化亚氮释放量进行基础研究。通过模拟田间施氮量,观察N2O释放规律:(1)低温时N2O的释放水平偏低,但达到25℃时N2O释放量达到最大值,为19.94μg.kg-1土,随后随温度的升高而逐渐下降(2)恒温控制培养(25℃),淹水环境中土壤中N2O的释放量比缺水环境中要高。     

我国人工湿地脱氮现状及研究进展可视化分析

水体污染和富营养化不仅影响水生生物的生长和繁殖、种群分布以及破坏水体的生态环境系统,同时严重制约国民经济的发展.人工湿地作为一种低耗、高效、操作简单、低运行维护、对有机物及营养元素氮去除能力强的污水处理方式,广泛应用于我国生活污水、工业废水、水产养殖废水处理及污泥处理等方面.文章较全面地介绍了近年来我国人工湿地对污水中氮去除机制的研究概况,阐述了人工湿地脱氮的主要影响因素及人工湿地脱氮研究进展可视化分析,并深入分析了各种因素脱氮机理与影响因子,为深入研究人工湿地脱氮技术提供了科学依据,并对未来人工湿地的研究方向提出了展望.     

垂直流人工湿地强化农村生活污水脱氮试验研究

以"陶粒"单一填料和"陶粒+沸石"组合填料的两种垂直流人工湿地试验装置为研究对象,评价两种试验装置用于农村生活污水的脱氮性能,并结合湿地植物对TN去除的贡献率及微生物群落多样性解析其脱氮机理,以期为该湿地系统服务于农村生活污水强化脱氮的工程化应用提供理论依据.结果表明:采用"陶粒+沸石"组合填料的垂直流人工湿地对污水中NH_4~+-N及TN的平均去除率高于采用"陶粒"单一填料的垂直流人工湿地的23%和25%,且其出水的NH_4~+-N及TN浓度均满足一级B标准(GB 18918-2002)的要求;两种垂直流人工湿地中植物吸收对污水中TN去除的贡献率均低于0.5%,因此填料吸附和微生物净化是该湿地系统脱氮的主要途径;采用"陶粒+沸石"组合填料的垂直流人工湿地中的微生物群落结构具有更高的多样性;组合填料式人工湿地的植物根系及填料中具备丰富的硝化和反硝化功能菌群,从而为该湿地系统应用于农村生活污水的强化脱氮提供了有力保障.     

4种湿地植物对复合垂直流人工湿地N_2O排放的影响

采用静态箱-气相色谱法对4种植物(菖蒲、美人蕉、风车草和水葱)的复合垂直流人工湿地N_2O排放通量进行观测,并检测进出水总氮(TN)指标。研究结果表明:4种植物湿地TN去除率随着季节的变化趋势基本相同,先上升后波动下降,12月份和1月份达到最低,且风车草湿地TN去除率较高,为77.98%;菖蒲、水葱湿地的下行池排放通量比上行池的高,美人蕉湿地上行池排放通量比下行池的高,风车草湿地上、下行池排放量相差不大;风车草、菖蒲、美人蕉和水葱这4种植物湿地的N_2O平均排放通量分别为162.80,99.35,84.62和82.56μg/(m~2·h);复合垂直流人工湿地系统总体上表现为大气中N_2O的排放源,只有水葱湿地在12月份下半月表现为N_2O的弱吸收汇;菖蒲、美人蕉和水葱湿地的TN去除负荷与N_2O平均排放通量的比值KTN/N_2O随时间变化较大,风车草湿地K_(TN/N_2O)变化相对平缓,且较低;菖蒲、美人蕉湿地在11月份上半月以及水葱植物在12月份上半月的K_(TN/N_2O)较高,即在这些时间段内人工湿地菖蒲去除污水中相同量的TN,排放出的N_2O较少;在复合垂直流人工湿地污水处理植物选种中,菖蒲和美人蕉植物较合适。     

SBBR单级自养脱氮系统N2O排放特征分析

采用3组人工配水的单级自养脱氮生物膜反应器,对比研究了曝气方式及碳源对系统N2O排放量和排放特征的影响。结果显示,1号、2号和3号反应器在一个运行周期内N2O累积排放量和N2O转化率分别为13.69、14.28、2.51 mg和1.36%、1.49%、0.236%。连续曝气的1号反应器与间歇曝气的2号反应器相比,其N2O累积释放量、N2O转化率相近。进水含有机碳源的3号反应器N2O累积释放量、N2O转化率约为进水不含有机碳源的2号反应器的1/6。曝气方式对N2O排放特征影响较大,连续曝气的1号反应器N2O累积排放量持续增加,N2O平均排放速率和溶解态N2O质量浓度表现为先升高至最大值后持续下降。间歇曝气的2号反应器N2O排放量主要来自曝气段,N2O平均排放速率和溶解态N2O质量浓度整体呈现出先升高后降低的趋势。与其他生物脱氮工艺相比,单级自养脱氮工艺N2O转化率较低。     

人工湿地处理农村生活污水的脱氮影响因素

采用组合基质人工湿地和煤渣基质人工湿地处理农村生活污水,研究2种不同基质人工湿地的脱氮效果及影响脱氮性能的因素结果表明:组合基质人工湿地在水力负荷为10 cm·d-1时,表现出较高的脱氮效果,氨氮和总氮的平均去除率分别为83.2％和76.2％;煤渣基质人工湿地在15 cm·d-1时脱氮效果最佳,氨氮和总氮的平均去除率分...     

同步硝化反硝化脱氮及处理过程中N2O的控制研究

由于水体富营养化和温室气体控制的需要 ,使得具有高效率脱氮 ,同时N2 O逸出最少化的水处理技术的研究开发变得十分迫切 .本文报道了采用新型同步硝化反硝化工艺 (SND)的研究成果 .与传统顺序式硝化反硝化 (SQND)技术相比 ,SND工艺的脱氮与SQND的效率相近 ,可随溶解氧浓度降低而提高 ,但N2 O逸出量显著降低 ,且碳氮比的提高可进一步减少N2 O的排放     

A pilot study on wastewater treatment by constructed wetlands with high dissolved oxygen vegetated submerged bed

It is necessary to treat wastewater in a more environmentally friendly fashion, vegetated submerge bed constructed wetlands (CWs) has become the focus of the research in this field. In this paper, the overall capacity of vertical subsurface flow CWs in the removal of pollutants from municipal wastewater effluent and the effects of the depth of vegetated submerged bed on the removal efficiency were studied. The results showed that the COD, NH4+-N and TN could be removed effectively in the vertical subsurface flow CWs, the best efficiency was obtained from the 10 cm run. However, the TP removal was not effective in all vertical CWs. A shallow depth of vegetated submerged bed may avoid the risk of substrate plugging effectively, and may keep a stable operation of CWs in long term. Decreasing the depth of vegetated submerged bed could create a sufficient aerobic circumstance in which the concentration of DO in bed was super saturation.     

助凝剂辅助磷酸铵镁法处理模拟高浓度氨氮废水

文章研究了磷酸铵镁法沉淀模拟高浓度氨氮废水中氨氮的条件,添加助凝剂对氨氮去除的辅助效果.实验得到最佳沉淀条件为：沉淀剂为Na2HPO4与MgCl2,投加摩尔比Mg：N：P=1：1：1,pH为9.50,反应时间10 min,反应温度25℃.在此条件下,氨氮去除率可达86.71%.在优化条件的基础上,投加助凝剂FeSO4＆#183; xH2O,Al2（SO4）3＆#183;xH2O及活性炭,最佳投加量均为0.5 g,可使氨氮去除率提高至89%以上,其中活性炭助凝效果最好,氨氮去除率提高2.83%.将助凝剂辅助磷酸铵镁法用于味精废水氨氮处理也取得了良好效果.     

DO对短程反硝化过程中N2O产量的影响

利用SBR反应器,考察不同溶解氧(DO)条件下NO2-反硝化过程中N2O产生及释放过程。研究结果表明:控制曝气量为0.3 L/min,进水NO2--N质量浓度为40 mg/L,体系DO质量浓度分别为0,0.1,0.3,0.5和0.7 mg/L时,反硝化过程N2O释放量分别为0.41,0.60,2.62,4.98,6.83 mg/L;随DO质量浓度的增加,反硝化速率明显降低;当DO质量浓度由0 mg/L增至0.7 mg/L时,每克混合液悬浮固体(MLSS)的NO2-反硝化速率由14.9 mg/(L.h)降至10.2 mg/(L.h),每克MLSS的N2O产生速率由0.2 mg/(L.h)增至1.9 mg/(L.h)。其原因为:高DO质量浓度对氧化亚氮还原酶具有较强的毒性,抑制了N2O的进一步还原过程;高NO2-的存在导致抑制了氧化亚氮还原酶的活性。降低A/O和A2/O等生物脱氮过程中缺氧反应器内部DO质量浓度,保证严格缺氧条件,是减少短程生物反硝化过程中N2O产量的关键因素。     

化学沉淀法去除木薯制备酒精废水中氨氮的试验研究

针对NH_3-N质量浓度为500~900mg/L木薯制备酒精的废水,采用正交试验及单因素试验研究了用化学沉淀法去除废水中氨氮的工艺条件,结果表明:以MgCl_2·6H_2O和Na2HPO4·12H_2O为沉淀剂,在pH=9.0时废水溶液中PO_4~(3-)与Mg~(2+)和NH_4~+一起发生沉淀反应生成MgNH4PO4·6H_2O,从而达到去除废水中的氨氮的目的;影响废水中的氨氮去除率的因素依次为n(Mg~(2+):NH_4~+),反应时间,n(PO_4~(3-)∶NH_4~+)和pH值。最佳反应条件是当pH=9.0,n(Mg~(2+))∶n(NH_4~+)∶n(PO_4~(3-))=1.4∶1.0∶1.2,常温下反应30min,静置30min,该工艺条件下,对初始氨氮为644.5mg/L的木薯制备酒精的废水进行处理,其氨氮的去除率90%。     

废水生物脱氮中N2O和NOx的来源及生成机理

N2O和NOx是废水生物脱氮处理中常见的中间产物,传统硝化和反硝化被认为是其主要来源,但随着研究的深入,更多的生物氮转化代谢途径被发现,如厌氧氨氧化、化学反硝化等,实验已经证实这些过程中都有N2O和/或NOx生成.生物酶受到抑制和某些中间物质的化学分解以及物质间的化学反应都有可能成为N2O和NOx的生成机理,还有一些过程的机理尚不清楚.结合功能微生物的种类和生物化学反应类型阐述废水生物脱氮气态中间产物N2O和NOx的来源及生成机理,有助于新的氮代谢途径的认识、新技术开发和大气环境二次污染的防治.     

复合湿地系统净化冷水鱼养殖废水的研究

实验选址于北京市怀柔区渤海镇,建成的复合湿地系统包括经改良自然湿地和人工湿地两部分,用于当地冷水鱼养殖业排放的养殖污水的处理.结果表明：复合湿地系统对TN、TP、COD的去除率分别为61%,57%和66%,复合湿地的整体去除率大于使用一种单独的湿地处理系统.通过相关分析发现：在自然湿地系统中,TP和COD的去除率与入水浓度具有相关性;在人工湿地系统中,TN和COD的去除率与入水浓度具有相关性;在复合湿地系统中,COD的去除率和TN、TP的去除率具有相关性,而TN、TP的去除率之间没有显著的相关性.复合湿地系统结合了自然湿地和人工湿地的特点,是对冷水鱼养殖废水净化处理的新探索.     

A2/O工艺脱氮效果研究

分别考察了不同HRT、DO、混合液和污泥回流比、温度、C/N比等条件下,A2/O工艺的脱氮效果和有机物去除效果.结果表明,对于城市生活污水而言,当好氧区水力停留时间为6 h、DO为4 mg/L、混合液回流比为300%、污泥回流比为100%时,A2/O工艺能获得较好的脱氮效果和有机物去除效果.     

A/O变形工艺处理制革废水的研究

制革工业废水水质成分复杂,污染物浓度高,处理难度大,目前没有成熟的处理工艺能完全处理达标制革废水.为了能稳定、有效地降解制革废水中的有机物、氨氮等污染物,设计A/O变形工艺处理制革废水实验,并研究A/O变形工艺在不同负荷条件下的处理效果.在本实验的最佳工艺条件下,废水CODcr去除率为92.52﹪～95.85﹪,BOD5去除率为96.93﹪～99.39﹪,NH3-N去除率为82.35﹪～99.42﹪,TN去除率为92.70﹪～98.03﹪,达到了制革废水的一级排放标准.     

氮负荷对烟气脱硫脱硝废水反硝化过程的影响

依据烟气脱硫脱硝废水的主要特征配制模拟废水,研究不同硝态氮负荷对该废水反硝化过程中C和N的变化规律及脱氮效果的影响．间歇式批次实验结果表明：氮负荷为50～400 mg/L时,经过12 h后硝态氮去除率达到95％以上,反应过程中有10％～20％硝态氮转化为亚硝态氮．随着氮负荷的增加,T OC的消耗量也在增加,但降解率逐渐减小,去除每毫克硝态氮所需TOC依次为5．40、4．03、3．15、2．96、2．88、2．32和1．9 mg ． TN的去除包括硝态氮、亚硝态氮和部分有机氮的去除,亚硝态氮完全去除时TN也基本去除．反应结束时,不同氮负荷下所需的△TOC/△TN为1．9～4．0．氮负荷从50 mg/L增加至400 mg/L ,容积反硝化速率由2．73 mg NO－3‐N /（L· h）增加至21．90 mg NO3－‐N /（L · h）．△TOC/△TN与容积反硝化速率、氮负荷之间都呈良好的线性关系．