硫化物对黑臭河道底泥反硝化潜势的影响作用研究

通过探究不同浓度硫化物对黑臭河道底泥反硝化过程的影响,同时分析底泥细菌、反硝化菌和硫酸盐还原菌的响应变化,为强化底泥反硝化脱氮提供理论依据与技术支撑.研究结果表明:较低浓度的硫化物(8 mg·L~(-1))对底泥反硝化潜势无明显影响;适宜浓度的硫化物(40和64 mg·L~(-1))对底泥反硝化有明显的促进作用,且浓度越高促进作用越明显;当硫化物浓度升高到96 mg·L~(-1)及以上时,还原态硫对反硝化过程起抑制作用,浓度越高抑制作用越明显.底泥经过一段时间的反硝化培养,细菌多样性以变形菌门、绿弯菌门、拟杆菌门为主;同时,底泥细菌总数明显增加,代谢菌群的nirS丰度比、dsrB丰度比分别为1.42%和0.05%,相较原始底泥(0.15%,0.19%),反硝化细菌增值明显,但硫酸盐还原菌数量有所下降.     

硫自养反硝化技术研究现状及展望

针对硫自养反硝化技术能耗低、产泥少的特点,对硫自养反硝化技术中微生物群落的研究进展、电子供体的选择及应用进行综述,包括采用硫化物、硫单质、铁硫化物和新型硫源材料作为电子供体的研究,以及在地下水修复、污水处理厂尾水和高盐废水中的应用;根据硫自养反硝化和异养反硝化的优缺点,介绍硫自养与异养协同反硝化技术的应用研究和成果;从该技术的推广和落地出发,对微生物反硝化机理研究、新型生物载体材料开发、协同反硝化的推广,以及相关评价方法的建立等方面进行展望。     

脱氮硫杆菌利用FeS自养反硝化过程研究

以硫化亚铁(FeS)为电子供体的自养反硝化反应对水体中硝酸盐的去除有重要贡献．以菌株Thiobacillus (T.) denitrificansATCC 25259为对象,首次研究了脱氮硫杆菌以FeS为底物的自养反硝化过程．结果表明,以FeS作为唯一电子供体时,T. denitrificans可以将NO-3-N(30 mg·L-1)彻底还原为N2．同时,FeS中的硫元素经自养反硝化过程转化为SO2-4,而铁元素与培养基中PO3-4反应生成沉淀物Fe3(PO4)2·8H2O．通过对相关数据拟合发现自养反硝化过程遵循零级反应动力学(R2>0.93),随着FeS加入量的增大,NO-3和NO-2的还原速率均增大,但NO-3的还原速率增大更多,使中间产物NO-2的累积量增大．     

硫自养反硝化反应器脱氮特性研究

以硫自养反硝化反应器脱氮为研究体系,对其反硝化特性进行研究。结果表明,反应器完成挂膜后,15天可完成对反应器内硫自养菌的驯化,相比于其他的硫自养反硝化反应器,所用时间较短,进水pH值为8,t(HRT)为4.3h,进水硝酸盐质量浓度为70 mg/L时,脱氮率可稳定在90%以上,反硝化速率达18.5mg/(L·h)(以N元素计);反应器上、中、下部均有脱氮硫杆菌,且中、下部较多。反应器的最佳进水硝酸盐质量浓度为50mg/L,最适温度为30~35℃,最佳进水pH值为7~8,硝酸盐去除率可达90%以上。     

自养反硝化技术在工业污水处理厂的应用

针对污水处理厂废水深度脱氮的需求,采用自养反硝化技术进行深度脱氮处理,通过小试和中试研究了硫铁复合填料在不同停留时间、不同温度下的脱氮效果以及进水pH的变化.针对该中试项目开发了一套PLC自控系统,使之可以实现完全自动化控制.小试试验结果表明:低温对硫铁自养反硝化处理效率的影响较大,最低温度不宜低于20℃:进水硝氮平均...     

铁碳微电解耦合反硝化菌削减河道黑臭底泥污染物及净化水质的研究

采取向河道中投加铁碳填料和反硝化菌复合包的方式,构建了铁碳微电解耦合反硝化菌曝气辅助原位削减河道黑臭底泥污染物及净化水质技术,模拟实验结果表明,当铁碳填料投加30g/kg、反硝化菌接种量15mg/kg、曝气量为60ml/min和曝气时间为9h/d的最佳组合下运行仅28d后,上覆水COD、NH4+-N、TN和TP去除率分别达85.7%、98.6%、65.7%和96.4%,稳定达到地表水Ⅳ类水标准;底泥TOC去除率达48.8%;底泥中BD-P和NaOH-P组分显著增加;底泥可转化态N含量显著减少;表层5~10cm底泥由深黑色变为浅褐色,耦合技术能快速削减河道黑臭底泥污染物及改善水质. 耦合体系中,铁碳微电解改善了水及底泥复杂有机物的可生化性,碳去除效能显著增强,N素的去除途径增多,P被吸附及生成沉淀固定到底泥中;投加的反硝化菌虽未成为优势菌种,但对脱氮有诱导作用;曝气提高了水体溶解氧,改善了底泥生境,激活了底泥土著微生物活性,三者协同作用削减黑臭底泥污染物并净化水质. 本研究为铁碳微电解耦合反硝化菌原位削减河道黑臭底泥污染物及净化水质技术提供理论依据.     

氢自养反硝化细菌SY6的反硝化特性研究

从水库底泥中分离出1株氢自养反硝化细菌SY6.以氢自养反硝化菌株SY6作为研究对象,分析了氢气作为电子供体时,氢自养反硝化细菌SY6生物脱氮途径及生长增殖规律,考察了不同环境因子对菌株SY6生物脱氮性能的影响.结果表明,30℃时菌株反硝化效率最高,此时NO-3的去除率达到100%;在p H值为6—7的中性偏酸环境,菌株反硝化效果最好,NO-3的去除率为100%.不同的C/N对反硝化效果的影响很小,以Na HCO3作为碳源反硝化效果优于以CO2作为碳源.     

生物反硝化墙去除地下水中硝酸盐的研究

文章采用室内实验装置,研究了以棉花为碳源的反硝化墙去除地下水中的硝酸盐.结果表明,以棉花为碳源的反应墙启动快.在室温(26±2)℃,墙内停留时间为7.5 h下,对于进墙NO3--N质量浓度分布在11.26～22.42 mg N/L,氮去除率可以达到95%,且没有明显的NO2--N,进墙NO3--N提高到33.23 mg N/L时,氮去除率依然约在90%,但有NO2--N累积.实验期间NH4 -N产量较少,经过反应墙后pH明显下降.实验表明,棉花反硝化墙是一种价格低廉而有效的去除地下水中硝酸根的方式,棉花在反应过程中也被消耗掉了.     

基于黄铁矿与PHBV协同自养-异养反硝化试验研究

针对污水处理厂深度脱氮需求,选用黄铁矿(FeS₂)和聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)两种材料,构建应用于污水处理厂二级出水深度脱氮的反硝化生物填充床,通过进出水水质监测、材料结构表征(扫描电镜)、高通量测序等技术手段,探究了FeS₂-PHBV协同自养-异养反硝化体系的工艺运行效果及机理.结果表明,FeS₂-PHBV协同反硝化体系脱氮速率优于单独FeS₂自养体系,当水力停留时间为2h时,脱氮效率为90%以上,且产生更少的硫酸盐副产物.相比于单独PHBV异养体系,协同体系在达到相同总氮去除效果的同时释放更低的DOC(23.62mg/L).FeS₂-PHBV协同体系中两种材料表面结构均较利用前发生了显著变化,这是由于材料表面生物膜的富集和利用.共混反应器内优势菌群为厌氧发酵菌属(Sporomusaceae)和梭菌属(Clostridium sensu stricto 7),两者实现了共混体系异养-自养的协同反硝化效果,其中Fe代谢相关梭菌属(Clostridium)主导的自养反硝化在共混...     

碳源、C/N和温度对生物反硝化脱氮过程的影响

生物反硝化法是去除水体中硝酸盐的有效方法。鉴于生物反硝化过程中有机碳源不足的问题,选择甲醇、乙醇、葡萄糖作为反硝化碳源,研究它们对反硝化的促进作用;同时研究C/N比以及温度对反硝化过程的影响。结果显示:甲醇、乙醇和葡萄糖作为反硝化碳源时,均可获得较高的硝酸盐氮去除率。以乙醇为碳源时,反硝化速率进行的最快,硝酸盐氮去除率高,中间副产物亚硝酸盐氮和氨氮积累少,是最优的反硝化碳源;C/N比对反硝化过程影响显著,C/N比越高,脱氮速率越快;另外温度对反硝化也有着重要的影响,在25℃、35℃时的脱氮效果远好于10℃时的脱氮效果。     

缓释有机碳源材料释碳模型与生物脱氮效应

针对原位生物脱氮受地下水碳源缺乏制约的关键问题,制备了高分子缓释碳源材料,研究材料结构、释碳和生物脱氮性能。结果表明,缓释碳源材料静态释碳符合Fick扩散机制,静态释碳系数为(15.38±1.45)×10-4mg.g-1.s-1/2。动态释碳符合骨架溶蚀机制,动态释碳系数为(46.31±2.38)×10-4mg.g-1.h-1。缓释碳源材料具有良好的促进生物脱氮的性能,脱氮过程符合零级反应动力学,脱氮速率为(2.26±0.38)g.m-3.d-1,反应过程碳氮比为0.81~1.21。缓释碳源材料在氮污染地下水修复方面具有良好的工程应用前景。     

黑臭河道沉积物中硫铁行为与氮磷循环的耦合机制

硫、铁的环境行为和氮、磷循环的耦合机制共同影响着河道内源污染的释放.本文总结了黑臭河道沉积物中致黑、致臭的硫、铁与关键营养盐氮、磷的环境行为以及它们之间耦合机制的最新研究进展,提出加强沉积物中硫、铁元素与氮、磷元素之间的耦合过程研究,对于解决目前黑臭河道治理过程中氮、磷营养盐难以达标问题具有重要意义.     

碳源、pH值和温度对脱氮菌株脱氮性能的影响

考查碳源(醋酸钠、柠檬酸钠、葡萄糖、甘油、糖蜜、甲醇和蔗糖)、pH值和温度这3个条件对脱氮菌株HN18脱氮能力的影响.结果显示:以糖蜜作为碳源不但使菌株HN18对氨氮、硝酸盐氮的去除率高,亚硝酸盐氮的积累量少,而且价格低、原材料来源广泛,能得到较高的经济效益;菌株HN18生长和脱氮的最适pH值为7.5,最适温度为30℃.     

全程自养生物脱氮工艺机理及影响因素分析

全程自养生物脱氮工艺(completely autotrophic nitrogen removal over nitrite, CANON)具备有机碳源投加少、能耗低、占地面积小、操作简单等优点,成为污水处理领域的重要研究对象。因此综述了全程自养生物脱氮工艺的机理、影响因素,分析了温度、pH、溶解氧(dissolved oxygen, DO)、基质浓度等因素对脱氮效果的影响,为全程自养生物脱氮工艺优化提供参考。     

有机碳源对单级自养脱氮系统脱氮性能及微生物群落结构的影响

以不同基质的2个反应器为研究对象,考察了有机碳源对单级自养脱氮系统脱氮性能及微生物群落结构的影响,结果表明:在一定的碳氮比范围内,通过控制DO,可以实现创造适合亚硝化茵和厌氧氨氧化菌代谢的好氧和厌氧并存的微环境,提高系统的脱氮效果;2个反应器均存在多种脱氮途径,以不合有机碳源为基质时,系统主要通过亚硝化-ANAMMOX途径去除氨氮,而有机碳源的加入,使得系统自养脱氮途径去除的氨氮比例下降,传统硝化反硝化途径得到强化;DGGE图谱统计结果表明,有机碳源的加入,使得系统微生物群落结构更加丰富,其中生物膜表现得尤为明显,也表明生物膜结构更有利于形成一个厌氧与好氧共存的微环境,在一个反应器内实现全部脱氮过程.     

含锰钢液在真空有渣精炼过程中的锰蒸发和脱氮行为研究

Considering the precise composition control on the vacuum refining of high-Mn steel, the behaviors of both Mn evaporation and nitrogen removal from molten Mn steel were investigated via vacuum slag refining in a vacuum induction furnace. It was found that the reaction interfaces of denitrification and Mn evaporation tend to migrate from the surface of slag layer to the surface of molten steel with the gradual exposure of molten steel during the vacuum slag refining process. Significantly, compared with the experimental group without slag addition, the addition of slag into steel can result in a lower Mn evaporation rate constant of 0.0192 cm·min?1 at 370 Pa, while the denitrification rate is almost not affected. Besides, the slag has a stronger inhibitory effect on Mn evaporation than the reduced vacuum pressure. Moreover, the inhibitory effect of the slag layer on Mn evaporation can be weakened with the increase of the initial Mn content in molten steel. The slag layer can work as an inhibitory layer to reduce the Mn evaporation from molten steel, the evaporation reaction of Mn mainly proceeds on the surface of the molten steel. This may be attributed to the Mn mass transfer coefficient for one of reaction at steel/slag interface, mass transfer in molten slag, and evaporation reaction at slag/gas interface is lower than that of evaporation reaction at steel/gas interface. The introduction of slag is proposed for both denitrification and manganese control during the vacuum refining process of Mn steels.     

鼓泡吸收塔在铅冶炼尾气处理中脱硫除铅尘的中试试验

针对当前铅冶炼生产工艺尾气中二氧化硫(SO2)和铅尘的处理现状,采用鼓泡式吸收塔代替传统喷淋塔,以生石灰为吸收液,对脱除炼铅厂尾气中的SO2和铅尘进行了中试研究。结果表明:浆液的pH值为5.5,喷管浸没深度为150 mm,可以达到最佳的运行状态,脱硫效率可达85%以上,除尘效率达97%以上。经连续运行,处理后炼铅尾气的SO2、铅尘排放浓度达到国家标准的规定。     

底泥疏浚前后长春南湖浮游生物群落变化研究

底泥疏浚是水体内源污染治理的重要手段,通过疏浚期间和疏浚后对长春南湖浮游生物2 a(每年6个月)的跟踪监测,研究了底泥疏浚前后长春南湖浮游生物的种群变化,对比分析了底泥疏浚前后南湖浮游生物的种类组成、数量和生物量变化趋势.结果表明疏浚后浮游植物群落发生了演替,由疏浚前的绿藻-蓝藻-硅藻型演变为目前的绿藻-硅藻-蓝藻型.同疏浚前相比,疏浚后浮游藻类数量平均下降11%,枝角类和桡足类等大型浮游动物所占比例降低;疏浚后浮游动物数量上升,生物量下降,浮游动物存在小型化趋势.