固定化藻类对污水中磷的净化能力研究

采用海藻酸钙凝胶包埋固定藻类,对人工污水进行静态模拟净化试验,研究了蛋白核小球藻、突变衣藻、鱼腥藻和双对栅藻在固定和悬浮状态下对污水中磷的净化效率以及藻类的生长特性。结果表明：固定化藻细胞比悬浮态藻细胞具有生长更趋于稳定、藻类的活性保持时间更长的优势。4种藻类中,小球藻和鱼腥藻在污水中的生长状况更好,较适宜采用海藻酸钙凝胶包埋固定化技术。在固定状态下,蛋白核小球藻、突变衣藻、鱼腥藻和双对栅藻对磷的去除率在第3天达到最大值,分别为39.8%、28.3%、33.0%和30.7%。因此,小球藻更适用于去除污水中的磷,是较为优良的除磷藻种。     

光合细菌-藻类共固定深度净化污水的研究

以海藻酸钠为包埋材料,将小球藻(Chlorella sp.)和光合细菌(Rhodopseudomonas poultries AS1.2352)固定化,研究其在气升式生物反应器中对污水深度净化的能力。研究了藻、菌共固定与单独固定化、共固定化方式对NH⁺_4-N、PO^3-₄-P和COD去除效率的影响。菌、藻共固定化对NH⁺_4-N的去除率明显高于单独固定化方式,4 h去除率达到80 %。藻、菌共固定化两种方式对脱氮无显著差异。结果表明,利用气升式生物反应器,共固定化光合细菌-藻类可实现对污水的深度净化。     

菌株Acinetobacter sp. Z1低温脱氮除磷性能及氮磷转化途径

从冬季污水处理厂活性污泥中筛选出一株在低温及好氧条件下具有脱氮除磷功能的菌株,经16Sr DNA序列分析鉴定为不动杆菌,命名为Acinetobactersp.Z1.在10℃条件下探究菌株Z1的脱氮除磷性能及氮磷转化途径.结果表明,菌株Z1能够利用NH₄⁺-N或NO₃^--N为唯一氮源,以及NH₄⁺-N和NO₃^--N为混合氮源进行脱氮除磷.菌株Z1在碳源为乙酸钠,m(COD)/m(N)≥20,m(P)/m(N)=0.2,中性或弱碱性溶液中,摇床转速n≥100r/min的条件下具有良好的氮磷去除效果,NH₄⁺-N和PO₄^3--P最大去除率可分别达96.0%和97.9%.菌株Z1的氮转化途径主要是同化,同时也能通过异养硝化-好氧反硝化作用脱氮.菌株Z1可以在好氧条件下除磷,在厌氧条件下不释放磷.实验结果表明菌株Z1在低温条件下具有良好...     

固定化小球藻对市政污水中N,P营养盐的深度处理Ⅰ. 藻细胞年龄对氮、磷去除率的影响

将从污水中分离的小球藻包埋于褐藻酸钙胶球中，对人工配制的市政污水进行深度处理，研究了藻细胞年龄对污水中NN^ 4-N和PO^3-4-P去除效率的影响以及处理过程中藻类细胞的生长变化，结果表明，静止初期的藻细胞与指标末期的藻细胞相比，经固定化后，尽管前者的增殖量低于后者，但对NH^ 4-N和PO^3-4-P的去除率以及单位细胞的氮磷去除量都高于后者。     

青海省西宁市城市市政污水中绿藻资源调查

以青海省西宁市市政污水出水为研究对象,初步调查了污水中的绿藻资源,并从形态学上进行初步鉴定。结果显示,污水中含有绿藻门小球藻科蹄形藻、小球藻、顶棘藻,栅藻科栅藻,卵囊藻科纤维藻,衣藻科衣藻等藻株。而且栅藻藻株种类明显多于其他种类藻株。该实验结论希望能为污水净化和利用污水培养能源微藻提供依据。     

不同pH条件下铜对固定化小球藻除氮效果的影响

采用海藻酸钙凝胶包埋固定小球藻,对人工污水进行静态模拟净化试验,研究了不同pH条件下铜对固定化小球藻去除污水中氨氮和硝酸氮能力的影响。结果表明：有铜存在时第5天,pH为4、5、6、7、8时固定化小球藻的NH+3N的去除率相对无铜条件分别下降了4.0%、0.6%、5.9%、6.0%和4.4%,悬浮态小球藻的NH+3N的去除率分别下降了10.9%、22.4%、15.5%、14.5%和20.2%;pH为6、7、8时固定化小球藻的NO-3N的去除率相对无铜条件分别下降了4.1%、2.8%和4.2%,但pH为4、5时固定化小球藻的NO-3N的去除率却上升了0.8%和02%,在pH为4、5、6、7、8时悬浮态小球藻的NO-3N的去除率相对无铜条件则分别下降了4.4%、92%、5.3%、10.6%和10.2%。总体而言,铜抑制了小球藻的除氮能力,尤其对悬浮态小球藻的除氮能力产生了较大的抑制性,而固定化处理在一定程度上减弱了铜对小球藻除氮能力的影响。     

固定化核蛋白小球藻对人工废水中不同形态氮和磷的去除

采用固定化核蛋白小球藻去除人工废水中不同形态的氮磷,以评估其在生态环境中的生物选择性和可利用性.研究结果表明,当废水中同时存在氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮时,固定化微藻首先去除氨氮,然后依次是亚硝酸盐氮和硝酸盐氮,在为期5d的试验中其去除率分别为100%、79.2%±0.8%和61.2%±0.2%;当废水中同时存在正磷酸盐和六偏磷酸盐时,固定化核蛋白小球藻优先去除正磷酸盐,然后去除六偏磷酸盐,在为期4d的试验中,其去除率分别为71.4%±1.6%和80.3%±1.0%.因此,固定化核蛋白小球藻对不同形态氮和磷的去除具有一定的选择性.     

微藻曝气强化短程硝化/厌氧氨氧化自养脱氮工艺性能

采用序批式生物膜反应器(SBR),在温度为30℃条件下,在短程硝化/厌氧氨氧化生物膜的基础上耦合小球藻构建藻菌耦合生物膜体系,通过改变光照时长和曝气量组合条件的运行方式共运行85 d,分析组合条件下体系的脱氮性能、藻菌耦合体系特性和氮转化路径,以得到最佳脱氮条件及藻菌耦合脱氮机制。结果表明：当进水氨氮质量浓度为(400±50) mg/L时,光暗比(单位为h/h)设置为6/4,曝气强度为200 mL/min时,脱氮效果最好,NH₄⁺-N及总氮平均去除率最高可达92.31%和87.56%;藻菌耦合体系运行过程中污泥质量浓度与小球藻干重c_algae比始终约为5.5,表明生物膜中藻类和细菌的比例达到相对稳定状态,并形成良好的互利共生关系,集中在生物膜外部的小球藻通过光合作用产生的氧气被硝化细菌消耗,因此产生的厌氧环境和亚硝酸盐底物来维持厌氧氨氧化菌的活性;在氮的去除机制中,生物吸收量约占45.71%,PN/A(短程硝化-厌氧氨氧化)过程N₂的生成量及氮损失约占54.29%。     

水产养殖废水中1株高营养价值栅藻的生长及氮磷去除特性的研究

利用废水培养营养价值微藻,既可以去除废水中的氮、磷污染物,又可以获得用作生物饵料或饲料蛋白源的藻体资源。文章研究了用水产养殖废水培养1株高营养价值栅藻(Scenedesmus sp.)时的生长和脱氮除磷特性。结果表明,废水中该栅藻的内禀生长速率为0.342 d-1、最大藻密度为2.07×107个·m L-1、最大生物量增长速率为1.77×106个·(m L·d)-1。与其在培养基中的生长相比,该栅藻在水产养殖废水中也能快速生长。培养至稳定期后,栅藻对水产养殖废水中的TN、TP的去除率分别为87.4%和94.5%,对NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N的去除率分别为95.6%、89.4%和85.5%。由此可见,该栅藻在净化水产养殖废水方面具有很好的脱氮除磷效果。     

葡萄藻的保存稳定性及藻菌复配对人工污水的净化效果研究

为探究葡萄藻的保存方法及其与细菌复配后的净水效果,采用固定化、低温、冷冻、液氮超低温等方法保存葡萄藻2 m,以复苏后藻体生物量、比增长率及叶绿素含量为指标筛选葡萄藻适宜的保存方法.通过wadley混剂复配原则筛选葡萄藻与乳酸菌、硝化细菌的复配增效比例.结果表明,葡萄藻中有机物保存的最佳方法为玻璃化超低温法,中短期藻种保存最佳方法为固定化法.单一悬浮藻及藻菌复配体系对人工污水中的氮与磷均有显著清除效果,且去氮的效果优于去磷.硝化细菌对葡萄藻有显著的增效作用,当藻与硝化细菌比为1时,增效效果最佳,其对磷、氨氮、硝酸氮、亚硝酸氮的增效系数SR分别为1.99、1.16、2.35、2.46.乳酸菌对葡萄藻清除磷的效果有一定影响,复配后的清除率低于单一藻体;但对葡萄藻清除氮有一定的增效作用,当藻与乳酸菌比为2时,复配体系对NH_4~+-N、NO_3~--N及NO_2~--N清除率分别达到99.0%、98.2%与35.8%.该研究可为藻菌复合生物微球用于生态净水提供参考配比,同时解决微藻保存过程中易受污染的问题.     

望都夏季大气细粒子中水溶性无机盐及相关气态前体物的观测研究

采用气态污染物与气溶胶在线测量装置(GAC), 于2014年夏季对保定市望都县大气PM_2.5中水溶性无机盐及其相关气态污染物进行为期30余天的在线测量。结果表明: 观测期间站点为富氨环境,PM_2.5平均质量浓度为68.2 μg/m³, GAC测得的SO₄^2-, NO₃^-, Cl^-, NH₄⁺ 和K⁺分别是12.6, 8.5, 1.4, 11.7 和0.7 μg/m³, 占PM_2.5总组分的51%。上述观测参数均呈现明显的日变化:SO₂, SO₄^2-, NO₃^-, NH₄⁺ 和Cl^-均在早晨出现峰值, HCl 和HNO₃的峰值出现在下午, 而NH₃主要呈现昼夜变化。硫氧化速率(SOR)和氮氧化速率(NOR)的分析结果表明站点大气存在较强烈的二次转化过程, SOR和NOR的平均值分别为0.43 和0.22。SOR与NOR的变化特征显示, 气相氧化和液相反应均对颗粒物无机盐二次转化速率有显著贡献。     

西安市秋季大气颗粒物散射特征及其影响因素

 为研究污染条件下西安市秋季大气颗粒物的散射特征及其影响因素, 于2012 年11 月监测大气颗粒物散射系数并采集PM_2.5样品。探讨了大气颗粒物的散射日变化特征, 通过实验分析PM_2.5中水溶性离子(Na⁺、NH₄⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、F^-、Cl^-、NO₃^-和SO₄^2-)和含碳物质(有机碳和元素碳)的污染水平, 并讨论它们的来源及对散射系数的影响。结果表明, 颗粒物的散射系数均值为(579±387)Mm^-1, 夜间高日间低。PM_2.5质量浓度与散射系数呈现出较强的线性关系(相关系数为0.85), 通过回归方程得到PM_2.5散射效率为3.09 m²·g^-1。在PM_2.5化学组分中, 有机物对消光系数的贡献最大, 占52.3%;其次是NH₄NO₃和(NH₄)₂SO₄, 贡献率分别为16.2%和13.7%。     

北京市局部大气沉降颗粒表面成分分析

采用X射线光电子能谱（XPS）对大气沉降颗粒表面元素组成和元素的存在形式进行分析,发现其表面含有Al、Ca、Si等地壳元素和C、N、O等轻元素。Al、Si、Ca等地壳元素的原子数分数总和高达16.4%,表明大气颗粒物的沉降过程伴随着地壳元素的累积;元素S与N的原子数分数比值接近1,表明没有足够的碱性物质NH₃中和酸性物质SO₄^2-,沉降颗粒表面呈现酸性。结合高分辨率XPS图谱分析,发现沉降颗粒物表面的含碳物质以有机含碳化合物为主,同时存在少量的无定型碳;而氮元素则主要来源于以NO_x、NH₄⁺为主的无机氮和以吡啶氮为主的有机氮。     

火山渣负载土著氮细菌净化氨氮污染地下水特性

基于氨氮（NH⁺₄-N）污染地下水内在生态恢复机制, 利用生态安全型天然矿物材料火山渣负载地下水中土著氮细菌进行NH⁺₄-N污染地下水净化特性研究. 结果表明：火山渣负载土著氮细菌生物量约为2.12×10⁷ 个/g; 负载材料在去除地下水中NH⁺₄-N时,可有效去除水化学因子,NH⁺₄-N去除率为83.39%~98.84%,水化学因子去除能力从大到小依次为Fe²⁺,HCO^-₃,Ca²⁺,Mn²⁺,CO^2-₃,SO^2-₄,S^2-,Mg²⁺,其中Fe²⁺,Mn²⁺,S^2-,SO^2-₄一定程度上促进NH⁺₄-N净化; CO^2-₃,HCO^-₃,Ca²⁺,Mg²⁺抑制NH⁺₄-N净化; 负载材料的微观结构在净化后表面变平滑, 细小突起被覆盖. 研究结果为氮污染地下水内在生态调控修复技术研发提供了实验依据.      

WO42-插层的Zn-Al层状双氢氧化物对水性涂料防腐性能的提升

利用离子交换法制备了WO₄^2-插层的Zn-Al层状双金属氢氧化物（LDH-WO₄^2-）,并将其添加到水性环氧树脂中以改善水性涂料的屏蔽性能与耐腐蚀性能。利用X射线衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）和扫描电子显微镜（SEM）对LDH-WO₄^2-进行了表征,结果表明成功制得结构完整、尺寸均一的LDH-WO₄^2-。使用盐雾试验和浸泡试验研究了添加不同浓度LDH-WO₄^2-的水性涂料的耐腐蚀性能。结果表明,在水性涂料中添加适量的LDH-WO₄^2-可以有效提高水性涂层的屏蔽性能与耐腐蚀性能,当LDH-WO₄^2-的添加浓度为3%（LDH-WO₄^2-占水性环氧树脂的质量分数）时,水性涂层的防护性能最好。     

一种新型复合纳滤膜对污水的深度处理研究

考察了一种新型荷负电羧甲基甲壳素/聚丙烯腈复合纳滤膜对污水（中水）的处理效果。结果表明：在1.0MPa、30L/h、室温下,经纳滤膜处理后,溶解态总磷、硝态和亚硝态总氮及COD_Cr的平均截留率分别可达70%、83%和94%以上,而色度几乎可完全去除。纳滤膜出水COD_Cr为3.0~10.2mg/L,达到GB3838—2002地面水Ⅰ类水质标准;硝态和亚硝态总氮（以氮计）质量浓度为2.7~3.5mg/L,达到GB5749—85生活饮用水标准;溶解态总磷（以磷计）质量浓度为1.0~1.7mg/L,已接近1mg/L的污水GB8978—1996Ⅱ级排放标准。提出,由于PO₄ ^3-与水体中H⁺ 、Ca ²⁺、Mg ²⁺等阳离子较易形成缔合离子或络合离子,减弱了与荷负电的纳滤膜的库仑排斥作用,从而使其截留率小于NO ^3-或NO ^2- ;该纳滤膜适于油田采出污水处理、污水（中水）脱磷、氮和COD_Cr的深度处理及含磷废水的脱磷处理。     

假单胞杆菌BC001对吡啶和喹啉的生物去除

从首钢焦化厂废水处理系统的活性污泥中分离出1株能在高浓度的吡啶（约400mg/L）和喹啉（约500mg/L）双基质条件下良好生长的细菌,经16S rDNA及生理形态特征鉴定为假单胞杆菌（Pseudomonas sp. BC001）,它对吡啶的去除主要通过生物吸附,而对喹啉的去除包括生物吸附和降解两个阶段。该菌能利用喹啉作为唯一的碳源和氮源代谢生长,适量的外加碳源对喹啉降解具有促进作用,经检测喹啉降解的中间产物主要为2-羟基喹啉和8-羟基香豆素, 氮的主要代谢终产物为NH₄⁺。     

滇池浮游植物群落结构的时空变化及与环境因子的关系

在滇池外海选取8个样点, 调查分析主要的环境因子和浮游植物群落的季节和年际变化, 并识别其相关关系。在滇池共检测出浮游植物6门49 属84种, 其中绿藻门的种类数最多, 占59.2%, 其次是蓝藻门, 占16.67%, 硅藻门占5.95%; 全年蓝藻门占优势, 春季隐球藻(Aphanocapsa sp.)占优势, 其他季节微囊藻(Microcystis sp.)占绝对优势。研究结果表明: 1) 藻密度和生物量的季节变化不一致, 与藻类组成的季节演替以及不同藻类的生物量大小存在较大差异有关; 2) Shannon-Wiener物种多样性指数(H)较小, 季节变化不显著; 3) 藻密度和生物量与TP正相关, 与 NO₃^-和N:P负相关; 而H与TP负相关, 与NO₃^-和N:P正相关; 4) 营养盐是影响浮游植物群落分布的关键因子, 滇池最重要的优势种微囊藻的密度和生物量与pH、NH₄⁺和TP浓度正相关, 与NO₃^-、N:P、TN、DOC和TOC的浓度负相关。推测除环境因子外, 绿藻、硅藻等优势度较小的藻类受其他生物因素的影响较大(如种间竞争和捕食等), 掩盖了环境因子对藻类的真实影响。     

基于SASMBR的城镇污水PN/ANAMMOX研究

基于目前短程硝化–厌氧氨氧化(partial nitritation and anammox, PN/A)工艺处理城镇污水中反应器运行不稳定和氮去除负荷低的问题, 本文设计一种新型复合生物反应器: 序批式–折流板–分置膜生物反应器(sequencing batch-baffled-separate membrane bioreactor, SASMBR)。将该反应器应用于PN/A工艺处理城镇污水, 探究反应器的性能, 并对SASMBR运行PN/A工艺的运行成本进行分析。结果表明, 采用SASMBR 反应器运行PN/A工艺处理城镇污水, 能够实现高效稳定的脱氮效果, TN去除率达到80%~85%, 氮素去除负荷(nitrogen removal rate, NRR)达到0.20~0.22 kgN/(m^-3·d^-1), 出水TN浓度维持在8 mg/L以下。16S rRNA基因测序分析发现, 短程硝化SASMBR反应器内设置的折流板能够富集氨氧化细菌(ammonia oxidation bacteria, AOB), 确保短程硝化SASMBR反应器的良好性能; 厌氧氨氧化SASMBR内固定在折流板两侧的无纺布可以有效地持留厌氧氨氧化菌(ammonium oxidizing bacteria, AnAOB), 同时, 厌氧氨氧化SASMBR内丰度升高的AOB可以为AnAOB 提供生长的厌氧环境和 NO₂^--N 基质, 使厌氧氨氧化SASMBR反应器能够快速启动和高效稳定运行。SASMBR的运行成本为0.037 元/m³, 比传统城镇污水处理厂的运行成本大幅度降低。