净水工艺中的微生物群落结构与优势菌

采用PCR-单链构象多态性(PCR-SSCP)技术对生物活性炭滤池与生物强化净水工艺中的微生物群落结构和多样性进行分析,并利用最大可能数法研究生物活性炭滤池与生物强化滤池中可培养的优势菌.实验结果表明,混凝、砂滤及生物强化过滤净水工艺对微生物的群落结构均无明显影响;生物活性炭净水工艺则可使原水微生物群落多样性降低,这是由于活性炭对微生物具有的较强吸附作用所致.通过分析R2A培养基上生长的微生物群落,发现各生物滤池中可培养的微生物群落具有丰富多样性,且滤池间Dice遗传相似系数为0.69～0.86,即群落种类差异较小.生物活性炭滤池与生物强化滤池中可培养的主要优势菌为巨大芽胞杆菌、短小芽胞杆菌、蜡样芽胞杆菌、弗劳地枸橼酸杆菌、豚鼠气单胞菌、恶臭假单胞菌和肺炎克雷氏菌等.将PCR-SSCP技术与传统培养方法相结合,可分析生物滤池中的优势菌群,提高饮用水的生物处理能力.     

活性炭降解性能的优化及降解机制分析

为加强活性炭降解能力,采用曝气和预氧化的方法。通过扫描电镜对活性炭进行观察,表层多孔,微生物丰富,多为球状和杆状细菌,不同炭层上的生物量约为15～30×108个E.coli当量/g活性炭。在进水平均值氨氮为39.8 mg/L、TOC为9.0 mg/L、UV254为0.104 cm-1时,去除率分别高达60%、27.5%和18.9%。采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)解析不同炭层上微生物的DNA,结果表明:中间炭层的生物多样性指数比上、下炭层略高,微生物相似性和均匀性程度均较高,系统优势菌种在各个炭层均匀分布,活性炭上的生物系统具有良好的稳定性。该研究采用分子生物学技术,为优化污水处理提供了新的途径。     

粉末活性炭吸附强化长距离输水管道反应器净水效能实验研究

模拟实际原水输水管道,构建了长距离管道生物化学反应器,研究了粉末活性炭对管道中污染物的强化去除作用.结果表明:有机污染物的去除效率随粉末活性炭投加量的增加而提高;当反应时间为8 h,粉末活性炭投加量为17 mg/L时,COD_(Mn),TOC,DOC和UV254的去除率分别达到51.2%,45.9%,56.5%和70.6%,分别比未加粉末活性炭时提高了34.5%,34.8%,42.1%和57.0%;而粉末活性炭对藻类和氨氮的去除效果不明显.同时,微囊藻毒素-LR、六氯苯和邻苯二甲酸酯类物质的去除率分别达到61.1%,42.1%和49.0%,提高了49.3%,31.4%和31.2%.粉末活性炭能够有效抑制消毒副产物的生成.因此,针对污染较严重的水源水或遇到突发污染事故时,向管道内投加粉末活性炭能有效促进污染物的去除.     

常规/臭氧生物活性炭去除有机物及亚硝胺前体物特性

该文考察运行18个月的常规/臭氧-生物活性炭(O3-BAC)组合工艺对中国华东地区某微污染湖泊水的处理特性。结果表明:此时该工艺去除有机物能力有限,但对消毒副产物亚硝胺前体物的去除能力高于其他有机物。工艺出水溶解性有机碳(DOC)质量浓度、UV254和溶解性有机氮(DON)质量浓度的平均值分别为3.12mg/L、0.053cm-1和0.171mg/L,平均去除率分别为34.9%、53.9%和32.7%;对亚硝胺前体物的去除率为72.3%。臭氧和炭池中的微生物在去除亚硝胺前体物中发挥了重要作用。小分子有机物、芳香性蛋白质和微生物代谢产物主要在活性炭单元中去除。因而,要关注长期运行的常规/O3-BAC组合工艺对有机物及其亚硝胺前体物的去除,充分发挥微生物作用。     

硫酸改性活性炭及其去除水中Cr(Ⅵ)的研究

探讨了硫酸改性活性炭的制备方法,以及改性炭吸附去除水中Cr(VI)的效果、条件与作用机理.结果表明,硫酸改性活性炭制备方法为:将5 g原炭浸泡在100 mL浓度为1 mol/L的硫酸溶液中改性时间4 h,改性温度60℃.改性炭吸附去除Cr(VI)的最佳方式为:溶液pH值3-5,改性炭投加比为1:100(重量比),(补充单位),Cr(VI)去除率为95.6%(较原炭提高了19.6%).改性炭强化Cr(VI)去除的机理主要是:改性炭表面酸性基团含量显著增加,表面极性和亲水性增强,因而对亲水性的Cr2O72-离子吸附能力增强;且活性炭在改性过程中表面形成了大量带正电荷的基团,强化了与Cr2O72-负离子的异电吸附作用.     

美人蕉、鸢尾、黄菖蒲和千屈菜对富营养化水体净化效果研究

以美人蕉、鸢尾、千屈菜和黄菖蒲4种水生观赏植物为材料,分析单种植物和不同植物组合在富营养化水体中的生物量变化及对富营养化水体中总氮、总磷、pH、化学需氧量、溶解氧及叶绿素a含量的影响.结果表明,不同水生植物在富营养化水体中生长的生物量增加值差异性显著,变化范围为3.77~12.17g·L~(-1).单种植物和不同组合对富营养化水体中总氮、总磷和COD_(Mn)均具有良好的去除效果,对DO值有显著的增加作用(P0.05),且降低了水体pH.在处理35d时,单种植物对磷素去除率在87.24%~91.38%,植物组合对总磷去除率为62.67%~88.44%,对COD_(Mn)的去除效果达到显著水平(P0.05);此外,美人蕉和美人蕉+鸢尾组合对富营养化水体净化效果明显,各指标间有极显著相关性.该研究结果为利用水生观赏植物防止富营养化水体提供了依据和植物资源.     

活性炭填充电极电解法处理含酚废水的试验研究

初步探讨了活性炭填充电极电解法处理苯酚废水的机理,对影响活性炭填充电极电解法处理苯酚废水去除率的各种要素,如反应时间、电流密度、原水浓度、pH值等进行了条件试验,得出了活性炭填充电极电解法去除苯酚静态试验的最佳试验条件。     

厌氧氨氧化反应器运行过程微生物群落演替分析

为探究厌氧氨氧化(ANAMMOX)过程中微生物群落结构的演化,采用高通量测序技术对ANAMMOX反应器中微生物群落结构进行分析.结果表明:反应器运行61d后氮去除负荷达到1.04kg·N·m^-3·d^-1,总氮去除率达75%以上.反应器中微生物多样性较为丰富,存在变形菌门、绿曲挠菌门、绿菌门、浮霉菌门等微生物.从启动到稳定过程中微生物群落结构趋于稳定.其中和脱氮相关的变形菌门和浮霉菌门合计占比达40%以上.ANAMMOX菌所在的浮霉菌门比例随运行时间延长而逐渐增加,是反应器脱氮效能提高的主要原因.反应器内占据优势地位的ANAMMOX菌主要为Candidatus Kuenenia属,占比14%左右,同时还有少量Candidatus Brocadia属.     

煤质颗粒活性炭对染料废水中苯胺的吸附性能及机理

 研究煤质颗粒活性炭对苯胺的吸附性能及机理对染料废水中大量苯胺类污染物的去除具有重要的技术支撑作用。开展了炭投加量/化学需氧量（COD）、不同浓度、吸附时间及pH值的煤质颗粒活性炭对苯胺的吸附实验,绘制吸附等温线及吸附动力学曲线。结果表明在单因素条件下,随着炭投加量/COD增加,废水中苯胺污染物去除率逐渐上升,且当炭投加量/COD大于4.5时,去除率上升幅度较小,考虑运行经济成本,建议最优炭投加量/COD取4.5;苯胺初始浓度越大,单位吸附量增大,去除率降低;吸附时间越长,吸附量与去除率均上升;pH值在1~4时,去除率及吸附量逐渐上升,当pH值为5时苯胺去除效果最好,随着pH值继续上升,去除率及吸附量有下降趋势。Langmuir等温线方程拟合度高达0.99,苯胺在煤质颗粒活性炭表面发生单分子层吸附;Freundlich等温线方程特征常数小于0.5,为0.33,煤质颗粒活性炭对苯胺有较强吸附性;吸附过程符合准二级动力学特征,说明煤质颗粒活性炭对苯胺吸附作用力强,饱和煤质颗粒活性炭再生方式应采取热再生;根据Weber-Morris方程特征曲线,依次发生了表面吸附、粒子内扩散及内表面吸附3个阶段吸附过程,水中有机物去除速度在表面吸附阶段最快,说明煤质颗粒活性炭比表面积为吸附效果的主要影响因素,而微孔数量的影响较小。     

超声场耦合曝气生物填料塔处理印染废水

采用连续式超声反应器耦合曝气生物填料塔处理印染废水厂一级出水;通过实验分析对比了不同组合工艺对废水化学需氧量(COD_(Cr))和色度的去除情况.实验结果表明,采用生物处理-(超声+活性炭)处理-生物处理组合工艺对印染废水的处理效果最好.在进水COD_(Cr)为600～1 000 mg/L、色度为320倍的条件下,先经生物处理7 h后,再用 60、80、100、125 kHz 4组频率组合连续超声反应器协同活性炭处理2 h,最后经生物处理20 h,出水COD_(Cr)去除率和脱色率分别为90%和95%左右,达到了GB 4287-1992一级排放标准.     

生物活性炭循环床工艺处理微污染水源水

为探讨季节性微污染水体中污染物的生物-化学协同去除新技术,以安徽淮南段淮河水源水为研究对象,建立中试反应器,研究以颗粒活性炭作为吸附填料及微生物载体的循环床工艺对微污染水源水中有机物、氨氮和浊度的处理效果.研究结果表明,工艺对有机物和氨氮有较好的处理效果,生物活性炭循环床对高锰酸盐指数、UV254和氨氮的去除率分别稳定...     

稻壳活性炭的制备及在水质净化中的应用

以稻壳为原料制备了高比表面积的粉末活性炭,对其进行了表征,并将其用于自来水源水净化．研究结果表明,稻壳活性炭的碘吸附值和比表面积分别为1010mg/g和1923m^2／g;稻壳炭和商品炭对水中浊度的去除效果基本相同,对高锰酸盐指数的去除率分别为61％和50％;水样处理前后的GC-MS测试结果表明,稻壳炭和商品炭对自来水源水中有机物的去除率分别为71％和45％．制备的稻壳活性炭具有优良的吸附能力．     

超声波处理焦化废水影响因素

利用超声波处理焦化废水,系统考察了作用时间、超声功率、焦化废水初始pH值、化学需氧量(CODCr)和氨氮(NH_4~+-N)初始质量浓度、溶解气体等因素对去除废水中COD_(Cr)和NH_4~+-N的影响,并对超声复合氧化剂处理焦化废水进行了对比分析. 结果表明,超声复合H_2O_2和Fenton试剂可发生协同作用,使COD_(Cr)和NH_4~+-N去除率显著提高,其去除率由大到小依次为:超声+Fenton>超声+H_2O_2>Fenton>超声>H_2O_2. 结合GC-MS分析结果,对COD_(Cr)和NH_4~+-N的去除过程进行了初步探讨. 发现处理后的焦化废水中萘类、蒽类和喹啉类等生物降解难的有机物的比例明显降低.     

人工快渗系统处理生活污水的模拟试验研究

用自制的实验室快速渗滤系统模拟反应器对生活污水进行处理.研究结果表明,实验室模拟快渗系统对COD_(Cr),TN,TP去除效果良好,土的COD_(Cr)最大去除率为93.7%,TN为69.2%, TP为83.4%;沸石的COD_(Cr)最大去除率为86.4%,TN为45.1%,TP为55.3%;陶粒的COD_(Cr)最大去除率为74.4%,TN为37.9%,TP为38.4%.实验结果表明,在仅考虑去除率,不考虑渗滤速度的情况下,较优处理条件为土作为滤料,滤料高度为50cm.     

聚镁硅酸硫酸铁混凝处理黄河水的研究

试验合成了一种新型无机高效复合絮凝剂——聚镁硅酸硫酸铁(PMSFS),并用于混凝处理黄河水.结果表明:PMSFS投加量为30 mg/L时,絮凝沉降30 min后,水样上清液浊度1.88 FTU、COD_(Mn)2.06 mg/L、UV_(254)0.120 cm~(-1)、NH_3-N 0.155 mg/L.与聚合氯化铝(PAC)相比,药剂用量少、絮体沉降快,对水样浊度、COD_(Mn)、UV_(254)、NH_3-N去除率高,可显著提高对黄河水的混凝处理效果,避免残余铝对水体的危害.     

混凝预氧化过滤工艺对冬季低温微污染地下水处理

目的确定最佳混凝预氧化过滤工艺条件,解决低温微污染地下水处理难度较大的问题.方法在低温实验室配制微污染地下水,通过投加混凝剂,ClO_2、NaClO两种预氧化剂以及锰砂、陶粒锰砂二级过滤,以Fe、Mn、COD_(Mn)、氨氮(NH_4~+-N)、浊度等指标为参照,对比两种预氧化剂分别和两种滤料二级过滤的运行效果.结果混凝-二氧化氯预氧化-陶砂锰砂二级过滤工艺对Mn的去除效果在标准值边缘,Fe、COD_(Mn)、NH_4~+-N、浊度等指标的质量浓度均满足《生活饮用水卫生标准检测方法》(GB/T5750—2006),该工艺对微污染地下水有较高的去除率.结论混凝-二氧化氯预氧化-陶砂锰砂二级过滤工艺对低温微污染地下水处理效果较好.     

氨吹脱/投炭SBR处理垃圾渗滤液

以南京市某生活垃圾填埋场渗滤液为研究对象,采用氨吹脱/投炭SBR/混凝沉淀工艺处理小型生活垃圾填埋场渗滤液.试验中研究了氨吹脱单元中pH值、气液比对氨氮去除的影响,探讨了投炭SBR单元中粉末活性炭浓度对COD去除率,进水氨氮浓度对氨氮及COD去除率的影响.全流程试验结果表明:该工艺对COD、BOD5、氨氮的去除率分别为89.9%,94.0%,98.7%,出水水质达到了《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-1997)的Ⅱ级排放标准.两级氨吹脱与投炭SBR组合工艺处理低有机物浓度的小型生活垃圾填埋场渗滤液,在技术上是可行的.     

地表水感潮断面COD_(Mn)分析方法研究

COD_(Mn)是地表水环境监测的必测项目,为确保监测数据准确,对感潮断面COD_(Mn)分析方法的合理选择进行研究.通过对地表水感潮断面COD_(Mn)分析方法的研究,综述了感潮断面COD_(Mn)的研究现状,并提出了以盐度0.5作为感潮断面COD_(Mn)分析方法选择的依据.     

枯草芽孢杆菌对早熟禾和紫花苜蓿修复镉污染土壤的强化作用

植物-微生物联合修复是一种经济可行且生态良好的重金属污染土壤修复方法.通过盆栽试验,探究接种枯草芽孢杆菌对两种草坪植物(早熟禾、紫花苜蓿)去除土壤中镉效率的影响及机制.结果表明,种植早熟禾时,枯草芽孢杆菌能够阻隔早熟禾吸收镉,显著提高生物量,增加土壤酶活性,降低土壤有效态镉含量,并且将土壤中总镉的去除率提高约49％;对于紫花苜蓿,枯草芽孢杆菌能够促进紫花苜蓿吸收镉,显著提高生物量,增加土壤酶活性、微生物物种多样性以及有效态镉含量,并且将土壤中总镉去除率提高约140％.可见,接种枯草芽孢杆菌对两种草坪植物修复镉污染土壤均表现出显著的强化作用,而且能够改善只种植紫花苜蓿造成的土壤微生态环境破坏.研究接种枯草芽孢杆菌对两种草坪植物不同的影响和强化机制将为重金属污染场地的植物-微生物修复策略的制订与实施提供理论支持.     

活性炭负载Fe_2O_3催化臭氧降解丁香酚

应用制备的活性炭(AC)负载活性组分催化剂催化臭氧处理丁香酚模拟废水,通过扫描电镜、X-射线衍射仪和比表面积分析仪对制备的催化剂特性进行表征,考察了AC负载活性组分的种类和初始pH值、负载量、催化剂加入量对催化臭氧氧化降解丁香酚模拟废水过程中COD_(Cr)(重铬酸盐指数)去除效果的影响,并对降解过程中COD_(Cr)的去除反应动力学进行研究.结果表明:AC表面成功负载了活性组分Fe_2O_3、CuO/Cu_2O、CeO_2、NiO,制备的催化剂(Fe/AC、Cu/AC、Ce/AC、Ni/AC)具有明显的催化活性,显著提高了臭氧氧化降解丁香酚模拟废水过程中COD_(Cr)的去除效果,催化活性从大到小依次为Fe/ACCe/AC Cu/AC Ni/AC;制备的Fe/AC具有最高的催化活性,在pH值为11、负载量为3%、Fe/AC加入量为0.3g/L条件下,反应60 min后COD_(Cr)去除率达到88. 90%,分别比AC催化臭氧处理和单独臭氧处理提高了21. 13%和29. 95%.动力学分析表明,臭氧氧化、AC、Fe/AC、Ce/AC、Cu/AC、Ni/AC催化臭氧氧化处理丁香酚模拟废水过程中COD_(Cr)的降解符合表观二级动力学规律,活性炭负载的活性组分有效提高了反应的动力学速率.