氨氮污泥负荷及DO对高浓度亚硝化系统的影响

通过氨氮污泥负荷影响试验和DO影响试验数据分析,得出以下结论:1)高浓度亚硝化系统氨氮降解率及亚硝化率均随着NH4+-N污泥负荷的增高而下降。HRT<2d系统随NH4+-N污泥负荷增加,氨氮降解率迅速下跌到25%～29%;HRT≥2d系统随NH4+-N污泥负荷增加,氨氮降解率缓慢下降到50%～60%;HRT=2.5d和HRT=3d的系统中亚硝化率随NH4+-N污泥负荷增加而下降的趋势不甚明显;HRT=5d系统中亚硝化率的下降是由于污泥产生适应性的造成。因此高浓度亚硝化反应系统的NH4+-N污泥负荷不宜过高。2)随着DO的升高,高浓度亚硝化系统的氨氮降解率一直逐步升高。DO<0.7mg/L是不利于氨氮降解的;DO>2mg/L时氧化的NH4+-N都转变成了增加的NO3--N,亚硝化率下降。将DO控制在0.7～1.3mg/L之内可保证较佳的NH4+-N降解率和亚硝化率。     

三维电极生物膜脱氮系统的电场响应性

研究三维电极-生物膜反应器对加载电场的响应性,为寻求反应器有效合理的自动控制方式提供理论指导.为了充分利用三维电极体系阳极产氧为硝化菌提供好氧环境实现氨氮硝化,利用阴极产氢为反硝化菌提供缺/厌氧环境和电子供体实现反硝化脱氮,实验设计并稳定运行了三维电极-生物膜脱氮反应器.通过考察不同电流密度条件下,系统溶解氧(DO)、pH、脱氮性能的变化,研究电流密度对三维电极-生物膜反应器中微生物生长的微环境和微生物反硝化脱氮所需电子供体的影响,评价三维电极-生物膜脱氮系统的电场响应性.结果表明,在电流密度为0.013 4 mA/cm2时,NH+-N转化率可达90％,NO3--N和TN去除率70％以上;三维电极-生物膜脱氮系统的极限电流密度在0.020 1 mA/cm2附近;极限电流密度范围内,电流密度引起系统DO、pH的变化均在系统承受范围内;电流密度的提高可提高阴极NO3--N反硝化效率,但对阳极NH4+-N的硝化无明显影响,极限电流密度范围内均无NO2--N积累.     

浅水型水库活性区沉积物氮磷释放特征

为了了解浅型水库活性反应区底泥中氮磷的释放特征,对某小型水库活性区0-30cm沉积物柱芯分层进行氮、磷快速释放试验研究。研究结果表明:在厌氧条件下,可溶性无机磷(PO4-P)的释放速率显著比好氧状态下的高,最大释放速率为75.52μg/(h·g);在不同沉积深度的垂直剖面上,PO4-P释放量由大至小依次为中层(ML,14～16cm)、表层(SL,0～2cm)和底层(BL,28～30cm),较高的水温环境可促进可溶性磷释放;水库沉积物聚集了大量NH4-N在好氧条件下,沉积物释放的NH4-N质量浓度逐渐降低,同时伴随着NO3-N质量浓度大幅度增加;在厌氧条件下,NO3-N和NO2-N质量浓度无明显变化;不同沉积深度底泥层硝化作用存在显著差异,表层沉积底泥NO3-N转化速度最大;可通过曝气措施削减水库水中氮磷含量,抑制藻类过度繁殖,进而改善水库水环境质量和出水水质。     

不同时期垃圾渗滤液两级UASB-A/O-SBR工艺深度脱氮

应用两级上流式厌氧污泥床(UASB)-缺氧/好氧(A/O)-序批式反应器(SBR)深度处理早期和晚期垃圾渗滤液.首先在一级UASB(UASB1)中实现反硝化,在二级UASB(UASB2)中通过产甲烷降解有机物,在A/O反应器的好氧区进行NH4+-N的硝化,最后在SBR中去除残余NH4+-N及通过反硝化去除NO2--N和NO3--N深度脱氮.试验结果表明:早期渗滤液ρ(COD),ρ(TN)和ρ(NH4+-N)分别为14.8,1.8和1.3 mg/mL,最终出水ρ(TN),ρ(NH4+-N),ρ(NO2--N)和P(NO3--N)分别为28,4,3.4和1.9 mg/L,获得了大于98%的TN和NH4+-N去除率.晚期渗滤液ρ(COD)为2.5 mg/mL;ρ(TN),ρ(NH4+-N)分别为3.0和2.9 mg/mL时,获得99%以上的TN和NH4+-N去除率.最终出水ρ(NH4+-N),ρ(NO2--N)和P(NO3--N)都小于10 mg/L,最终出水ρ(TN)为26～32 mg/L.     

天然水中萘光转化作用的影响因素研究

研究了氙灯照射下萘在纯水以及天然松花江水中的光转化作用.考察了萘的初始浓度、光强、初始pH值和共存离子等因素对萘光转化作用的影响.结果表明:在纯水和江水中萘均可以发生光转化,并且萘在纯水中的光转化较江水中快.在纯水和江水中,萘的转化率均随其初始浓度的增加而降低;萘的转化率随光强的增加而增加;初始pH值对纯水中萘光转化的影响不明显,但强酸性条件促进了江水中萘的光转化,强碱性条件抑制了江水中萘的光转化;在纯水中,Fe2+和Fe3+促进了萘的光转化,而NO2-,NO3-和Mn2+对萘光转化的影响不明显,在江水中,Fe2+和Mn2+抑制了萘的光转化,而NO2-,NO3-和Fe3+对萘的光转化的影响不明显.     

胞外聚合物对生物脱氮效果的影响研究

考察了PAC-MF系统启动阶段在不同水力停留时间(HRT)下的生物除氮的效果;同时,以硝化速率法表征硝化活性,研究了胞外聚合物(EPS)对硝化菌活性的影响.结果表明,HRT较短的1#系统启动完成所需的时间、NO2-—N积累持续的时间均大于2#系统,NH4+—N的去除效果远远差于2#系统;EPS对硝化活性的抑制作用存在一个临界质量浓度,由硝化速率法得到的临界质量浓度为10 mg/L.     

南岭大瑶山雾区锋面降水的雨水化学成分研究

使用1999年1月和2001年2-3月在南岭山地采集的雨水样品资料,分析了南岭山地雨水的化学组分;对4次典型锋面过程伴随降水的雨水离子浓度及其可能的来源进行了分析;发现酸雨的频率达88%,酸雨的危害十分严重.南岭山地的浓雾伴随的降水,其雨水中的诸离子浓度远低于雾水中的值,因而,雾不但造成视程障碍,而且是高浓度污染的微粒,对人体健康十分有害.不同过程雨水的化学特征变化差异明显,在雨水中浓度最高的阴离子是SO2-4, 其次是Cl-;在阳离子中Ca2 、NH 4的浓度最高.雨水比雾水更酸,说明虽然雾水中的离子浓度较雨水高得多,但大量的离子成分中存在更多的缓冲物质,比如说NH 4和Ca2 .不同降水过程间雨水离子浓度的富集存在差异,总体而言南岭山地锋面降水的雨水化学成分主要受大陆环境和人类活动的影响.     

硝化抑制剂在滴灌小麦上的对比试验研究

通过两种剂型硝化抑制剂在滴灌小麦上对比试验,结果表明:两种硝化抑制剂对提高小麦产量均有一定作用,其中剂型1优于剂型2;施用硝化抑制剂能有效的提高土壤NH4+-N浓度,降低NO3--N浓度,减少了氮素损失;硝化抑制剂处理表观硝化率均低于未施硝化抑制剂处理,施用硝化抑制剂能显著抑制土壤中NH4+-N向NO3--N的氧化过程;同一氮肥品种中土壤硝化抑制率呈现先增强后减弱的变化趋势;硝化抑制剂各处理pH略低于未施硝化抑制剂处理;硝化抑制剂处理较未施处理氮肥利用率普遍提高1.7-5.5个百分点。     

单级自养脱氮污泥的厌氧氨氧化代谢特征

以单级自养脱氮污泥为研究对象,采用批式试验的方式,分析在不同进水水质条件下系统内生成的中间产物的种类及其含量,研究了单级自养脱氮污泥的厌氧氨氧化反应的代谢特征.实验结果表明,单级自养脱氮污泥具有厌氧氨氧化反应功能.部分NH+4和NO-2是按照Graaf提出的厌氧氨氧化代谢途径去除的:NO-2首先被还原为NH2OH,生成的NH2OH则与系统内的NH+4反应生成N2H4,N2H4继续被转化为N2实现氮的去除.还有部分NH+4和NO2是按照另外一条厌氧氨氧化反应代谢途径去除的:NH2OH与NO-2在缺氧条件下被转化为N2O,N2O则进一步被转化为N2而实现氮的去除,同时NH+4被氧化为NH2OH.该途径中NH+4转化为NH2OH的反应和N2O转化为N2的反应可能是相互耦合的过程,但关于这点还需进一步证实.     

厌氧生物转盘氨氧化系统中脱氮机理与途径

利用NH4+,NO2-,NO3-和pH等4种离子选择性微电极,研究了不同基质浓度条件下厌氧氨氧化系统中颗粒污泥内部氮素迁移转化的空间分布特征.结果表明:当基质浓度充足时,从颗粒污泥表面到内部的氨氮和亚硝酸盐氮浓度以一定比例同时降低,发生了以厌氧氨氧化反应为主的特征反应;当氨氮浓度受限时,污泥颗粒外层区域(0～1 200μm)发生厌氧氨氧化脱氮途径,内层区域(1 200～2 500μm)发生以亚硝酸盐氮降低为特征的反硝化途径;当只存在NOx-时,颗粒污泥内部发生反硝化的特征反应.因此,厌氧生物转盘氨氧化系统中至少存在厌氧氨氧化和自养反硝化两种生物脱氮途径.     

中国华北和华南典型城市和农村站点降水化学特征

分别在位于中国北方的北京和山东泰安郊区的马庄, 以及南方的深圳和福建南平的郊区茫荡山对降水进行了采集, 测定了其 pH 值、电导率和化学成分。北京、泰安马庄、深圳和南平茫荡山降水的pH 值分别为 6. 02, 5. 97, 4. 72 和4. 81。北方降水污染严重, 南方降水污染较轻但雨水酸度较高。SO^2-₄,NH⁺₄, Ca²⁺和NO^-₃是各地降水中主要离子组分, 不论是北方还是南方的降水中 SO^2-₄仍然是主要的致酸因子, NH⁺₄都是最主要的中和物质。应用富集因子法比较了不同地区海洋源、地壳源和其他来源对降水组分的贡献。应用后向轨迹横式分析了不同输送路径降水化学特征, 泰安马庄降水受不同路径的传输影响显著, 深圳和茫荡山降水受其影响较小。     

集约化养猪场冲栏水的达标处理

采用厌氧ＡＢＲ反应器与好氧－缺氧ＩＣＥＡＳ反应器串联工艺处理养猪场冲栏废水,在无外加碱度条件下,由于进水中的碱度不够补偿硝化过程中碱度的消耗,而使ＩＣＥＡＳ反应器中的ＰＨ降低至５．５左右,严重抑制了硝细菌和亚硝化细菌的活性,导致了ＮＨ＾＋４－Ｎ的去除率小于６０％,出水中ＮＨ＾＋４－Ｎ的浓度为６００ｍｇ／Ｌ左右,无法达到排放标准。在外加ＣａＣＯ３（３．９ｇ／Ｌ）的条件下,ＮＨ＾＋４－Ｎ的浓度为６００     

不同初始pH值酸性土壤净矿化、净硝化和酸度变化分析

采集了4个不同初始pH值酸性土壤,在60%土壤持水量和25 ℃条件下对土壤矿化、净硝化和酸度变化进行了研究.结果表明,Ⅰ号土壤(pH=4.03,茶园土)矿化作用不明显,Ⅱ号(pH=4.81,玉米地)、Ⅳ号(pH=6.02,菜地)土壤矿化模式为Logistic 方程,Ⅲ号土壤(pH=5.41,菜地)为指数方程.不加NH+4条件下Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号土壤净硝化模式为一级反应方程,加NH+4后净硝化速率增加一个数量级.培养结束后不加NH+4条件下Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号土壤pH值没有变化,加NH+4处理后pH值显著降低,同时交换性Al3+显著增加.加NH+4促进酸性土壤(pH=4.81~6.02)硝化和酸化,但pH值过低的土壤(pH=4.03)NO-3-N、pH值和交换性Al3+无显著变化.     

投菌法净化调蓄池蓄积的初期雨水

探讨投菌法净化调蓄池蓄积的初期雨水的可行性.结果表明,在初期雨水中接种由特定的9种细菌和2种真菌组成的菌种可以明显提高净化效果.曝气是影响初期雨水生物处理效果重要的环境条件,只要能给接种的菌种一定的繁殖时间,即使接种菌种量较小也能获得较高的净化率.在有曝气和处理时间为24 h的条件下,1 L初期雨水中接种0.1 mL菌悬液时的化学耗氧量（chemical oxygen demand,COD）、NH3N、总氮(total nitrogen,TN)和总磷（total phosphorus,TP）的去除率分别达到71.2%  55.3% 51.1%和82.6%.     

温度和溶解氧对短程同步硝化反硝化脱氮效果的影响

利用序批式活性污泥反应器(SBR)研究了不同温度、溶解氧(DO)条件下的短程同步硝化反硝化(SND)过程特征及处理效果.本试验最佳温度控制范围在15～25℃,当DO在0.5～1.0 mg·L-1时,氨氮(NH4+-N)去除率均在95%～98%,总氮(TN)去除率为85%～87%,化学需氧量(COD)的去除率达到90%～...     

基于高密度电法山地海绵城市生物滞留带雨水下渗探究

为探究山地海绵城市道路生物滞留带对雨水的控制效果,通过高密度电法研究了现场试点路段生物滞留带雨水下渗效果。结果表明:现场试验路段的生物滞留带对下渗雨水控制具有较好效果;同时雨水对路基的影响和时空分有关。可见海绵城市生物滞留带具有良好的持水效果,能够提高雨水的利用效率。     

一株戴尔福特菌的异养硝化与好氧反硝化性能研究

通过在好氧反硝化培养基中添加氨氮和在异养硝化培养基中添加硝基氮,研究了从实验室SBR反应器中新分离的一株戴尔福特菌的异养硝化作用与好氧反硝化作用的相互影响.研究表明:加入氨氮后,24 h后的硝基氮去除率最大可提高1.47%,48 h后菌体生长较为旺盛,氨氮去除率则均在90%以上;同时发现加入硝基氮后,菌体生长推迟,但氨氮去除率最大可提高4.16%.异养硝化与好氧反硝化作用之间是相互促进的.此株戴尔福特菌可在同一条件下自身实现同步硝化反硝化,具有一定的工程应用价值.     

铁碳微电解耦合苦草原位处理河道黑臭污水的研究

采用铁碳微电解耦合苦草原位处理河道黑臭污水技术,开展模拟实验,考察了铁碳组、苦草组及铁碳耦合苦草组对黑臭水体的净化效果,讨论了水质净化机理.结果表明,处理20 d,耦合组对COD、NH₄+-N、TN和TP的去除率分别为94.2%、85.7%、82.9%和96.1%,水质指标分别稳定在13.68±1.81、1.41±0.75、5.02±0.86、0.21±0.05 mg/L; 溶解氧(DO)和氧化还原电位(ORP)快速提升,分别由0.68 mg/L、-126.37 mV升高并稳定至(6.35±0.22) mg/L和(235.42±3.41) mV.耦合组对黑臭水的净化效果显著优于单一的苦草、铁碳填料组.耦合组的微生物多样性和丰度也有了明显改善,与降解有机物、脱氮除磷等过程相关的微生物群落相对丰度呈增加趋势,优势菌门有Proteobacteria、Bacteroidetes、Actinobacteria、Firmicutes,优势菌属为Sediminibacterium、Candidatus Nitrotoga、Pseudomonas.耦合组处理过程以铁碳微电解氧化还原降解COD、产生质子[H]和Fe2+ 为自养反硝化提供电子、Fe2+氧化后的Fe3+生成FePO₄沉淀等作用以及根际微生物和陶粒生物膜降解有机物和硝化反硝化作用为主,辅以苦草吸收氮磷,苦草光合产氧、根际泌氧作用及分泌物促进微生物硝化反硝化,通过协同作用净化水质.该研究为采用铁碳微电解耦合沉水植物快速净化河道黑臭水体提供了依据.     

包埋活性污泥和反硝化污泥短程硝化反硝化脱氮

以模拟废水为对象,在传统的流化床反应器内,将活性污泥和经驯化的反硝化污泥按适当比例混合后,用聚乙烯醇(PVA)加适当添加剂将其包埋,并对短程硝化反硝化脱氮进行了研究.结果表明,在进水NH4+-N平均为53.60mg/L,COD为281.19mg/L,HRT12h,调控温度、溶解氧、pH等,出水亚硝化率和TN去除率分别可达95%和85%以上,短程硝化反硝化脱氮较理想.当进水COD含量从150mg/L增加到750mg/L,TN去除率从73.66%提高到96.79%.适合包埋颗粒短程硝化反硝化脱氮的最佳溶解氧浓度约为4.0mg/L.当pH一直维持在8.0左右,温度从30℃降到25℃过程中,短程硝化反硝化并未遭破坏.当温度维持在25℃,pH从8.0降到7.5,连续运行约5个周期后,短程硝化反硝转变为全程的硝化反硝化.     

雨水利用的水权管理研究

将水权理论引入雨水利用的政府管理中,分析研究在雨水利用的水权管理中的政府管理职能和模式.研究结果表明:雨水水权是指能区别于其他水源的由集雨设施收集的分散型降雨的雨水水权;在雨水资源化利用过程中,政府不仅具有立法、执法和行政司法的传统职能,同时还具有雨水资源化利用产业规划和建设的基本职能;雨水利用的水权管理采用集成化管理模式,通过对集雨设施的管理、雨水水权转让管理、雨水水权交易价格管理来实现.在雨水水权管理过程中,通过优化雨水利用水权的政府管理运行机制,促进雨水资源的有序利用,提高雨水资源的利用效率.