交替式A~2/O系统碳源量对去除氮磷途径的影响

采用市政污水研究进水碳源含量不同时交替式A2/O工艺去除氮磷的途径以及效果.调控进水COD浓度分别在150、200、300、400 mg.L-1左右,氮磷浓度不变,跟踪厌氧池与缺氧池内NO3--N与总磷(TP)的变化规律.实验结果显示,几种进水水质下,系统都具有优良的除磷脱氮性能;进水COD在300、400 mg.L-1时,缺氧池内NO3--N浓度始终低于1 mg.L-1,而TP浓度由于推流作用逐渐上升,系统主要通过反硝化异养菌利用外碳源进行反硝化作用去除NO3--N;进水COD在150、200 mg.L-1时,缺氧池内TP浓度一直较低,有反硝化聚磷现象,表明交替式A2/O系统内存在专性好氧聚磷菌与反硝化聚磷菌.     

双污泥反硝化除磷-诱导磷结晶工艺中污泥的衰减特征

为调查双污泥反硝化除磷-诱导磷结晶工艺中硝化污泥和除磷污泥的衰减特征,测定硝化细菌耗氧速率(OUR)、聚磷菌PO43--P释放速率(PRR),并利用荧光原位杂交(FISH)技术和DAPI染色方法探究污泥衰减前后目标微生物的分布。研究结果表明:亚硝酸盐氧化细菌(NOB)7 d平均衰减速率为0.41 d-1,呈指数形式衰减,其衰减过程受综合因素影响;而氨氧化细菌(AOB)7 d平均衰减速率为0.13 d-1,呈线性衰减,其衰减过程仅受外源物质影响。在饥饿状态下,聚磷菌(PAO)可通过分解体内贮存的胞内聚合物而获得能量,其衰减速率较低,7 d平均衰减速率为0.11 d-1,且呈线性衰减。污泥中的目标微生物多以团聚体形式存在,且荧光强度与团聚体内微生物数量有关,污泥经过衰减之后,荧光强度弱的团聚体将消失。此外,与单污泥脱氮除磷工艺相比,采用双污泥脱氮除磷工艺有助于硝化细菌和聚磷菌的富集,且通过延长污泥停留时间(SRT)可选择出耐饥饿状态下的目标微生物。     

紫外-微臭氧工艺中O_3的产生及其在有机物降解中的作用

研究以低压汞灯作为光源的高级氧化工艺中石英玻璃套管内O3的产生情况,考察紫外-微臭氧工艺(UV-microO3)对氯苯、苯胺和甲基叔丁基醚的去除能力,分析O3在降解有机物中的作用。研究结果表明:套管内空气接受185 nm紫外辐射能够产生一定质量浓度的O3,当空气以3.0 L/min的流量通过套管时产生O3质量浓度为0.778 mg/L,降低进气湿度和压强均有利于O3的产生;低质量浓度O3的投加能够显著提高UV对有机物的去除效果,不同工艺对氯苯、苯胺和甲基叔丁基醚的去除能力由大到小为:UV-microO3,UV/曝气,UV;投加羟基自由基(·OH)清除剂——叔丁醇对UV-microO3去除有机物产生抑制作用;UV-microO3去除有机物过程中O3分子的直接氧化作用可忽略,而O3受到紫外激发产生的·OH发挥了重要作用。在氯苯、苯胺和甲基叔丁基醚的去除中,·OH的贡献率分别为:48.29%,65.31%和69.05%,ACUCHEM程序模拟结果验证了该结论。     

反硝化除磷-诱导结晶磷回收工艺试验

对反硝化除磷-诱导结晶磷回收工艺中硝化污泥和除磷污泥进行富集驯化试验,并通过化学分析、荧光原位杂交分析和电镜扫描考察污泥富集驯化效果以及富集驯化前后微生物种群结构和形态的变化.研究结果表明:经过55d的先厌氧/好氧(30d)、后厌氧/缺氧(25d)模式富集驯化后,磷去除率稳定在95%以上,且表现出明显的厌氧释磷和缺氧过量吸磷能力,其单位释磷量和吸磷量分别为8.47和11.13mg P/g MLSS;在好氧条件下,对接种污泥进行25d的强化富集驯化后,其氨氮去除率由78.5%提高到96.5%,明显增强了其硝化能力;污泥富集驯化前后聚磷菌和硝化细菌(AOB+NOB)质量分数分别由接种污泥的9.3%和45.3%增加到68.9%和74.7%,且AOB数量要多于NOB的分别占46.2%和28.5%;聚磷菌多呈杆状,而硝化细菌则以尺寸较小的球菌和杆菌组成,且以团聚体的形式存在.研究表明:该工艺可有效地克服传统单污泥脱氮除磷系统的不足,具有明显的经济效益和环境效益.     

诱导结晶对反硝化除磷的强化作用

以双污泥-诱导结晶工艺为研究对象,考察诱导结晶工艺回收磷对反硝化除磷的强化作用.结果表明,当摩尔比n(Ca2+)/n(PO34--P)提高到5∶1时,反应器内回收率没有明显的提高,最佳n(Ca2+)/n(PO34--P)为3∶1,回收率可达62.05%;提高磷回收量对厌氧释磷影响并不大,当释磷量保持在(13.44±0.55)mg/L时,聚磷量由21.11 mg/L降至16.42 mg/L,聚磷量与释磷量之比从1.51降至1.24,化学回收磷减轻了生物除磷负担;提高结晶磷回收量会降低聚磷速率,但反硝化聚磷反应均在30 min之后停止,化学回收磷不会对生物除磷造成负面影响,并且生物除磷与化学回收磷相结合的工艺可以在较低进水碳磷质量比的情况下保证出水达到国家排放标准.     

施用腐熟陈藻水对青菜产量和土壤质量的影响

以太湖蓝藻暴发期打捞的富藻水沤制腐熟的陈藻水为原料,设置低量陈藻水、中量陈藻水、高量陈藻水、化肥及空白对照5个试验,用盆栽模拟法研究腐熟陈藻水施用于青菜对其产量和空白土壤质量的影响.结果表明:施用低量陈藻水和化肥的青菜产量分别增加27%和26%,而施用化肥的土壤有机质含量较空白对照试验降低26%,施用陈藻水的土壤有机质含量则变化不大,土壤全氮含量和碱解氮含量随着施用的腐熟藻水量增加而增加.因此适量腐熟陈藻水会增加作物产量,改良土壤理化性质,增加土壤有机质、全氮和碱解氮含量.     

外循环UASB处理太湖富藻水运行特性研究

针对太湖富藻水高有机物浓度特点,研究外循环升流式厌氧污泥床(UASB)反应器处理太湖富藻水的效能和运行效果.研究表明,以城市污水处理厂活性污泥为种泥,自然腐熟5～7 d左右的太湖富藻水为原水,进水COD为1 050～2 000 mg/L,水力停留时间(HRT)为5d,(32士1)℃温度等条件下,可以在32 d内成功启动外循环UASB反应器并达到初步稳定运行.通过降低HRT,分阶段提高COD质量浓度的方法,逐步将外循环UASB处理太湖富藻水的有机负荷提高到3 kg COD/(m3·d),其COD去除率可以稳定在75％左右,产气率为0.75 L/(L·d),外循环UASB对太湖富藻水具有良好的处理效果.通过电镜观测,发现稳定运行期形成颗粒污泥,且污泥内生物相丰富,分别为丝状菌、杆状菌和球状菌等多种微生物共营生长.     

蓝藻消亡过程中DMTS的产生及水质变化特性

监测了静态、恒温及遮光条件下不同藻密度藻水中典型致臭物二甲基三硫醚(DMTS)的质量浓度及其他常规水质指标的变化特性.在表观现象观察及嗅味物质分析的基础上,以1.0×106cells·L-藻密度藻水作为对照,着重分析了2个特征藻密度藻水中水质变化与水体发臭、发黑的响应关系.结果表明:蓝藻在死亡分解过程中产生的DMTS质量浓度最大值与初始藻密度表现出明显相关性,拟合模型符合线性模型与二次模型.当藻密度达到1.0×107 cells·L-1时,DMTS质量浓度最大值达到891.8 ng·L-1,约为嗅阈值的90倍,水体散发明显臭味;当藻密度达到1.0×1o8cells· L-1时,有机物浓度逐渐升高,溶解氧降为0,氧化还原电位降至-300 ～-400 mV,呈现极强的还原性,可导致FeS等黑色物质生成,使水体呈现微黑色.     

溶微囊藻菌的分离与溶藻作用

从太湖梅梁湾水域放置的除藻中试反应器的人工介质上分离出1株溶藻细菌,并对该株菌溶解铜绿微囊藻和降解微囊藻毒素的效果与机制进行了研究.结果表明,结合形态学、生理与生化特性以及16S rRNA特异性引物扩增综合分析,初步鉴定该株细菌属于假单胞菌属;对源自太湖的微囊藻的最低溶藻细菌浓度为105个/mL;在太湖水、PBS缓冲液和BG11微囊藻培养基等反应体系中对微囊藻均有较强的溶解作用,24 h藻细胞溶解率分别为85.9%、67.9%和91.0%,完全溶藻时间为48 h.其溶藻方式可能为分泌某种胞外物质所致.该株菌对微囊藻毒素LR(MC-LR)也具有较强的降解作用.在MC-LR起始质量浓度为2.642 μg/L时,细菌对MC-LR作用18,36和72 h的降解率分别为14.2%、51.3%和100.0%.此菌株在太湖水中保持着较好的生物活性,表现出较强的溶藻与降解MC-LR作用.     

紫外-微臭氧工艺降解微囊藻毒素的动力学特性

研究了紫外-微臭氧工艺降解微囊藻毒素(MC)的动力学过程与特性.结果表明:MC-RR,MC-YR和MC-LR三种MC在紫外-微臭氧反应器中的降解过程为一级动力学反应,半降解时间分别为74.5,32.2和24.2 min;降解速率不受初始藻毒素浓度的影响,湖水中天然有机物(NOM)能捕获自由基,抑制MC的降解,葡萄糖对MC的降解没有影响;紫外-微臭氧工艺主要通过HO·等自由基对MC侧链Adda基中不饱和共轭双键的破坏而降解MC,并使藻毒素脱毒.紫外-微臭氧工艺可用于降解饮用水中MC.