以甘油为碳源去除地下水中硝酸盐的试验研究

文章研究了以甘油为碳源的生物反应器,在相同的硝酸盐氮浓度和甘油浓度梯度下,分别投加纯反硝化菌种和土著反硝化菌种时,去除地下水中硝酸盐的情况。结果表明,投加反硝化菌的反应器启动较快,去除效果较好,硝酸盐氮去除率可达到97.7%以上。在碳源充足的情况下,脱氮时效性差异不明显,反应器pH在7.0±0.2范围内波动。该研究旨在...     

低温条件下投加碳源的垂直流人工湿地模拟装置影响去除微污染水体氮素的试验研究

碳源是影响湿地系统脱氮过程反硝化作用的主要因素之一,尤其对于微污染水体。为探讨低温情况下投加碳源对反硝化作用的影响,设计上下潜行流实验装置。在环境温度为10℃以下,通过注水管采取持续1h添加方式将葡萄糖加入到潜行流底层,持续试验3个月。结果表明:未投加碳源情况下,总氮与硝酸氮去除效果分别为21.12%与20.09%;而加入碳源情况下,对总氮、硝酸盐氮最佳去除效果都有明显提高;同时不同碳源添加量对氮素去除效果也有不同影响:1投加50g碳源,对总氮、硝酸盐氮去除效果分别达到了30.45%、32.39%;2投加100 g碳源,对总氮、硝酸盐氮去除效果都为28.0%;50 g葡萄糖的投加量对总氮、硝酸盐氮的去除率高于100 g投加量。以上表明投加碳源对垂直流人工湿地装置的脱氮效率造成了显著性影响,碳源会显著性提高系统硝态氮负荷(P=0.017)与总氮负荷(P=0.013)。     

硝酸盐氮污染地下水原位修复的试验研究

在北京北天堂非正规垃圾填埋场进行硝酸盐氮污染地下水原位修复试验研究。通过抽水试验、示踪试验和碳源投加试验,分析了对污染地下水的原位修复能力及效果。试验结果表明,试验获得了指导后续地下水修复试验及数值模拟预测的水文地质参数,试验场区的潜水含水层渗透系数为195.3 m/d,导水系数为781.3 m2/d,给水度为0.167°。在碳源投加试验运行初期,地下水中的硝酸盐氮去除率就已达到45%以上,投加碳源后对地下水硝酸盐氮反硝化作用有很好的强化效果。试验分析方法和研究成果为类似试验研究积累了成功经验,可为地下水原位修复工程应用及推广提供借鉴与参考。     

不同固态碳源去除地下水硝酸盐的试验研究

文章研究不同条件下锯末、玉米芯及黄秋葵秸秆作为微生物反硝化碳源时的脱氮性能,筛选出优质固体碳源和反应条件,为氮污染去除现场应用提供参考。试验结果表明:在不同碳源用量(0.25、0.50、1.00、2.00g)条件下,3种碳源的硝酸盐去除率均表现出随着用量增加呈先上升后下降的趋势,其中玉米芯比其他2种碳源的脱氮效果更好,当玉米芯的用量为1.00g时硝酸盐的去除率最高,达98.3%;不同温度条件下的优化试验结果表明,35℃时玉米芯组的微生物对硝酸盐的反硝化效果最好,其去除率达98.5%。在地下水动态模拟试验中选用玉米芯为填充介质,其去除率与进水NO_3-N的初始质量浓度之间有很好的相关性,初始质量浓度升高,去除率降低但去除量升高,且随着进水流速减小,NO_3-N的去除率升高。     

响应面法优化壳聚糖/沸石分子筛吸附工艺

目的确定壳聚糖/沸石分子筛去除氨氮和硝酸盐氮的最佳投加量和最佳吸附时间,并建立吸附模型,同时验证模型的准确度.方法通过响应面(Response Surface M ethodology)试验设计方法,分析壳聚糖/沸石分子筛吸附颗粒对氨氮与硝酸盐氮去除的最佳投加量和最佳吸附时间.结果响应面法优化所得的最佳工艺条件为:壳聚糖/沸石分子筛投加量为6. 5～7. 0 g/L,吸附时间为6. 0～6. 5 h,在此条件下,原水中氨氮与硝酸盐氮的去除率达到最大,分别为80. 2%与40. 5%.试验结果与模型预测值相近,理论值与实测值相对误差均不超过2%.结论响应面法优化壳聚糖/沸石分子筛吸附氨氮和硝酸盐氮工艺参数合理.该新型吸附颗粒制备过程简单,操作方便,并能达到同步去除水中氨氮与硝酸盐氮的效果,可作为新型滤料用于北方地区水厂的提标改造.     

碳氮质量浓度比值对SBBR工艺处理城市污水脱氮的影响

目的研究在碳源不足的条件下,外加碳源碳氮质量浓度比值对序批式生物膜反应器(SBBR)工艺处理低碳氮质量浓度比值城市污水脱氮特性的影响.方法在厌氧末期、好氧初期投加外加碳源乙酸钠,通过改变碳源的投加量相应的改变系统内的碳氮质量浓度比值.测量每次试验进出水COD、氨氮、亚硝酸氮、硝酸氮以及总氮的质量浓度变化.结果当外加碳源后碳氮质量浓度比值为5.88时,系统对COD质量浓度的去除率最高,达到95.6%;将碳氮质量浓度比值由3.48增大到11.79,但其对NH3-N的去除效果影响不大,去除率均在90%以上,当外加碳源后碳氮质量浓度比值为3.48时,NH3-N去除率最高为99.37%;外加碳源后的碳氮质量浓度比值为7.94时对TN的去除效果最好,去除率为83.95%.结论外加碳源的加入使得SBBR系统对低碳氮质量浓度比值生活污水中的COD、NH3-N、TN具有良好的去除效果,使系统脱氮性能提升.     

固体碳源投加量强化低C/N污水脱氮的研究

以经碱处理过的玉米芯作为固体碳源处理低C/N比污水,考察玉米芯为0,2.5,5.0和7.5g时系统中氨氮、硝态氮、亚硝态氮和总氮的去除率﹒实验结果表明:当玉米芯投加量为5.0 g/200 ml时,系统中亚硝态氮的浓度低于0.02mg/L且没有亚硝态氮的积累;出水NH3-N,NO3-N和TN去除率分别为93%～95%,92%～96%和93%-97%﹒通过考察不同玉米芯投加量对出水COD浓度的影响,可以看出玉米芯投加量过多会造成二次污染的现象﹒因此,在强化低C/N污水的技术中,应将固体碳源投加量控制在合适范围内,对于C/N比为1.5的污水,固体碳源的最佳投加量为5.0 g/200 ml﹒     

不同外碳源对生物反硝化影响的研究

针对城镇污水处理中碳源不足影响系统脱氮能力的问题,分别以乙酸钠、葡萄糖、甲醇作为外源性碳源,考察各碳源对活性污泥脱氮能力的影响。研究结果表明,在乙酸钠投加量分别为50、100、200mg/L条件下,NO3--N去除率分别为68.8%、85.8%、100%;在葡萄糖投加量为50、100、200mg/L的条件下NO3--N去除率分别为47.3%、64.3%、76.2%;甲醇有一定的滞后性,在投加初期对反硝化能力并没有明显的促进作用。由试验结果可知,乙酸钠可以作为高效外源性碳源用作城镇污水脱氮除磷。     

纤维填料型A~2/O工艺处理生活污水的碳源补充

纤维式组合填料A~2/O工艺体系中当采用甲醇、葡萄糖和乙醇作为系统碳源时,得到甲醇作为外加碳源时,系统运行效果最佳,出水TN、NH_3—N、TP和COD质量浓度分别为14.99、18、1.04、64mg/L,TN、NH_3—N、TP和COD的去除率分别为85.81%、81.43%、86.21%和84.58%.研究三种碳源对反硝化的响应时间得到,甲醇的反硝化响应速度最快,硝酸盐氮被完全去除的时间为20 min.对A~2/O工艺的碳源补充分析研究得到,当外加碳源(甲醇)投加比例为1∶2∶0,投加量为400 mg/L时,A~2/O工艺运行效能最佳,得到TP、TN、NH_3—N和COD的去除率分别是86.64%、87.84%、94.87%和89.18%,出水质量浓度分别为0.46、15.21、7.18、42 mg/L.     

渗透性反应墙去除地下水中硝酸盐的试验研究

通过柱试验模拟地下水环境,研究了在最适温度条件下,利用混合碳源为介质的生物反应墙与模拟沸石墙串联的组合反应器,考察其对地下水中硝酸盐氮的去除效果,为受硝酸盐污染的地下水提供经济有效的修复方法.结果表明,在30℃条件下,通入硝态氮浓度为65 mg/L的地下水,以锯末和玉米秸秆的混合物作为碳源,沸石作为进一步的修复反应能有效的去除模拟地下水中的硝酸盐.在15 d的运行时间内,模拟装置对水中的硝态氮去除率为90%以上,试验过程中出现亚硝酸盐和氨氮的积累,其中出水中亚硝酸盐氮浓度为0.020~0.120 mg/L,氨氮浓度为0.7~2.5 mg/L,出水p H值介于6.7~7.7之间.     

复合铝混凝剂CPAC强化混凝去除藻类试验研究

以三氯化铝和有机高分子PGA为原料,制备了复合混凝剂CPAC,并探讨了该种混凝剂对含藻水的强化混凝去除作用.结果表明:复合混凝剂混凝效果优于单独的无机混凝剂PAC,当混凝剂投加量(以Al质量计)为4.5 mg/L时,PAC的浊度去除率为84.3%,而CPAC的浊度去除率达到93.1%;CPAC对高浊度原水的去除效果好于低浊度原水,当原水浓度从30 NTU提高到1 000 NTU时,混凝剂投加量为4.5 mg/L,其浊度去除率相应的由81%提高到98.2%;混凝剂最挂投加量约为4.5 mg/L,在此浓度下,浊度和叶绿素a 的去除率达到最高,分别为93.1%和82.5%;pH在5.0～9.0范围内,混凝效果均比较稳定.     

复合固相碳源材料强化生物绳脱氮效果

总氮超标的微污染水体中有机碳源较少,投加外部碳源可促进反硝化脱氮,固体碳源因能克服传统碳源缺点而备受关注.以农业废弃物玉米芯和高分子材料作为碳源,以聚乙烯醇和海藻酸钠作为骨架载体,利用交联法制备2种复合固相碳源PSPC-Ⅰ和PSPC-Ⅱ,并研究释碳特性及强化生物绳脱氮效果.结果表明, 28 d内两种固相碳源持续释碳且未达到释碳平衡,最高释碳量分别达6.3和8.7 mg/g (以溶解性有机碳计);三维荧光结果显示释放碳源以微生物易降解的可溶性微生物代谢产物和芳香蛋白类物质为主;与不投加碳源的生物绳(生物量200 ng/g,以三磷酸腺苷计)相比, 2种固相碳源均显著增加了生物绳挂膜生物量(PSPC-Ⅰ和PSPC-Ⅱ的生物量分别为400～600和300～500 ng/g,以三磷酸腺苷计); 2种固相碳源均显著增强了反硝化作用,对照组未脱氮, 2种固相碳源脱氮率达80.4%和75.0%.     

生物质吸附剂对硝酸盐氮的吸附及再生

近年来硝酸盐氮污染逐渐成为国内外学者所关注的重要的水污染问题。为了去除水中的硝酸盐氮,采用化学方法对锯末进行改性,得到一种经济高效的生物质吸附剂。对该吸附剂进行了扫描电镜（SEM）、红外光谱（FT-IR）和Zeta电位（Zeta）表征,探讨了吸附剂添加量、时间、pH和硝酸盐氮初始浓度对硝酸盐氮去除效果的影响,并对吸附剂的再生效果进行了研究。结果表明：当吸附剂添加量为10 g/L、吸附时间为20 min、pH为7、硝酸盐氮初始浓度为20~60 mg/L时,改性锯末对硝酸盐氮的去除率稳定在96±0.2%,再生后的改性锯末对硝酸盐氮的去除率仍能达到95%。吸附过程符合Freundlich等温吸附模型。可见改性锯末对废水中的硝酸盐氮有很好的去除能力。     

疏水沸石负载纳米TiO2光催化去除水中土霉素

通过固体扩散法将纳米TiO2负载在疏水沸石上制成复合光催化剂.研究了不同配比的复合光催化剂在32 W紫外灯照射下对水中土霉素的去除效果,探讨了复合光催化剂投加量、土霉素初始质量浓度、初始pH值对降解效果的影响.结果表明,质量分数为40%的纳米TiO2和质量分数为60%的疏水沸石制成的复合光催化剂在UV(紫外线)照射下对土霉素具有最佳的去除效果,对于初始质量浓度为50 mg·L-1的土霉素水溶液,复合光催化剂投加500 mg·L-1,UV照射150 min即可将土霉素去除99%以上,UV照射6 h,溶液的总有机碳(TOC)可去除86%.土霉素初始质量浓度越低,降解速度越快,随着pH值的提高,其降解速率常数逐渐增大.     

缺/厌氧段不同碳源投加比对倒置A~2/O工艺脱氮除磷性能的影响

采用缺/厌氧段不同碳源投加比的倒置A2/O工艺处理低C/N城市生活污水,重点研究缺/厌氧段不同碳源投加比对工艺脱氮除磷的影响,并探讨其机理.缺/厌氧段碳源投加比为100%∶0%(工况Ⅰ)、70%∶30%(工况Ⅱ)、50%∶50%(工况Ⅲ).结果表明:静态实验,碳源投加比对3个工况反硝化过程影响较大,对硝化过程影响较小,TP浓度在厌氧段变化明显,且与细胞内物质PHB、聚磷和糖原的代谢变化呈现良好的相关性;倒置A2/O小试试验,不投加碳源及3个工况条件下好氧段的MLVSS/MLSS分别为0.71、0.70、0.66和0.68,对COD和NH+4-N的去除效果影响较小,TN去除率分别为67.5%、83.8%、81.4%和74.1%,TP去除率分别为55.8%、66.4%、85.6%和73.4%;活性污泥中微生物群落变化与工况条件改变有关,COD物质流分析表明不同工况在碳源利用上没有明显差异.小试试验验证了静态实验,工况ⅡMLVSS/MLSS最低,TN和TP去除效果较好.合理分配倒置A2/O工艺中缺/厌氧段碳源投加量,是提高脱氮除磷效果的较理想方法之一,试验结果可为污水处理厂的升级改造和新建污水处理厂有关分段进水设计工艺提供依据.     

倒置A2/O-MBR工艺处理农村黑臭水体的研究

试验采用倒置A_2/O-MBR工艺处理农村黑臭水体,研究分析系统在最佳运行条件下,对污水中污染物的去除效果。运行结果表明,当水处理量为0. 75 m~3/h时,对污染物CODCr、氨氮、TN和TP的去除效果最佳,去除率分别为84. 90%、96. 42%、30. 22%和47. 75%,出水浓度均可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。系统的脱氮除磷效果较差,主要原因是系统碳源不足,导致缺氧池反硝化不彻底,大量硝酸盐进入厌氧池抑制聚磷菌释磷。因此,提出采用增加碳源和化学辅助除磷等方法,以提高系统脱氮除磷的效果。     

利用人工湿地去除饮用水硝酸盐氮研究

文章采用砂砾与土壤层构建垂直流人工湿地栽培芦苇和水花生,通过在同种基质上栽种相同数目的芦苇和水花生,以高质量浓度硝酸盐氮的配水进行浇灌,研究了这2种净水植物对饮用水中硝酸盐氮的脱除效果,并考察了净水效果较好的水花生的种植密度对其人工湿地脱氮的影响。研究表明,在人工湿地系统中,脱氮主要靠植物吸收,同时也存在硝化-反硝化途径;水花生和芦苇均能将饮用水中的硝酸盐氮有效脱除,在15d内,当进水硝酸盐氮质量浓度为50mg/L时,硝酸盐氮的去除率分别为94.0%和83.9%,当进水硝酸盐氮质量浓度为100mg/L时,硝酸盐氮的去除率分别达到96.8%和88%;相同条件下水花生去除硝酸盐氮的效果比芦苇更好;增加湿地植物的种植密度可获得更好的脱氮效果。     

活性污泥作用下固体碳源释碳及脱氮性能比选

目的研究不同固体碳源在活性污泥作用下的释碳特性,优选出释碳性能良好的反硝化碳源种类,进而解决低碳氮比污水脱氮效果不佳的问题,并实现农业废弃物的资源化利用.方法采用室内静态试验,以玉米芯(有皮玉米芯和无皮玉米芯)、大豆壳、稻秆为外加固体碳源,通过比较各固体碳源沉降性、碳源浸泡液可生化性、及活性污泥作用下的水解释碳特性,优选出释碳品质良好,适宜作为反硝化外加碳源的固体碳源.结果有皮玉米芯和稻秆可在7 d和4 d内完全去除50 mg的硝酸盐氮,在浸泡过程中水解产生的累积葡萄糖质量浓度占COD释放量的37.11%和24.62%.结论有皮玉米芯和稻秆的释碳品质较大豆壳更佳,更适宜作为外加碳源应用于反硝化脱氮研究.     

不同碳源条件下复合脱氮菌的脱氮性能研究

以市售复合脱氮菌为研究对象,分析了不同培养条件对其生长特性及脱氮效果的影响.在此基础上,以硝酸钾为唯一氮源,在厌氧条件下考察了不同碳源条件（不同单一碳源、不同混合碳源、不同碳氮比）对该菌生长特性及脱氮效果的影响.结果表明：复合脱氮菌为异养型兼性厌氧菌,其脱氮过程主要发生在对数生长期;复合脱氮菌在好氧条件下具有高效去除氨氮的能力,在厌氧条件下具有高效去除硝态氮的能力;厌氧条件下,有机碳源的添加能够提高复合脱氮菌的生长速度和脱氮效率;厌氧条件下,以蔗糖+乙酸钠+柠檬酸钠（按照质量比1∶1∶1的比例进行混合）作为混合外加碳源,且当碳氮比（C/N）为15时,复合脱氮菌的生长速度最快,菌体密度最大,且其对硝态氮和总氮的去除率最高.本研究可为该菌剂在污水处理中的实际应用提供数据支撑.     

活性污泥中硝酸盐异化还原为铵的影响因素研究

针对活性污泥系统中硝酸盐异化还原为铵(DNRA)导致系统脱氮效率降低的问题,通过长期驯化培养试验、批式试验和高通量测序,考察水力停留时间(HRT)、硫离子(S~(2-))的投加和流态对活性污泥中DNRA氨化的影响。研究结果表明:间歇流条件下,当HRT由6 h延长至36 h时,DNRA氨化随着HRT的延长而增强,系统中生成氨氮质量浓度由0.43 mg/L逐渐增长至15.98 mg/L;连续流条件下,当HRT由6 h延长至48 h时,系统中生成氨氮质量浓度由2.03 mg/L逐渐增长至20.78 mg/L。投加S~(2-)可有效促进硝酸盐氮转化成氨氮,当向系统投加20 mg/L的S~(2-)时,间歇流和连续流系统出水氨氮质量浓度分别增加了11.58%和24.82%。且连续流下投加S~(2-)后,DNRA功能菌总丰度比投加前提高了22.65%。在改变HRT和进水S~(2-)质量浓度时,连续流系统中硝酸盐氮转化成氨氮比例均普遍高于间歇流系统。