人工快渗系统短程硝化反硝化的协同启动及脱氮性能

为提高人工快渗(CRI)系统的脱氮性能,构建了好氧(O)/缺氧(A)两段式CRI系统处理模拟生活污水,采用NaCl-pH协同调控的方式启动短程硝化反硝化,考察了其对NH_(4)^(+)-N、TN去除的强化效果。结果表明,进水中投加质量浓度为6 000 mg/L的NaCl运行13 d后,O-CRI反应柱的NO_(2)^(-)-N积累率可达到71.7%,此时提高进水pH至8.8,NO_(2)^(-)-N积累率可增高至95.5%,NaCl-pH协同调控可成功启动短程硝化。O/A-CRI系统稳定运行期间NH_(4)^(+)-N、TN去除率均值分别达到97.6%、87.5%,比对照组分别提高了2.9、41.3个百分点。O-CRI反应柱内的脱氮功能菌以氨氧化菌(AOB)为主,其中相对丰度较高的菌属为Nitrosomonas、Nitrosospira,而以Nitrospira为代表的亚硝酸盐氧化菌(NOB)的活性由于被选择性抑制而致使其相对丰度大幅减小,从而保障了NO_(2)^(-)-N的高效稳定积累。短程硝化反硝化为CRI系统强化脱氮提供了一条高效低耗的新途径。

CRI系统亚硝化-厌氧氨氧化的启动调控及性能

为增强人工快速渗滤(CRI)系统对污水中氮素污染物的去除效果,作者分别构建了单级亚硝化CRI反应器(N-CRI)和厌氧氨氧化CRI反应器(A-CRI),探讨了其有效启动调控策略及耦合脱氮性能。结果表明,饥饿14 d后提高进水中NaCl质量浓度至4 g/L,可实现N-CRI反应器亚硝化的高效启动,NO_(2)^(-)-N积累率均值达到98.1%。通过逐步提高水力负荷至1.0 m/d的方式运行45 d后,A-CRI反应器可成功启动厌氧氨氧化,耦合后的N/A-CRI系统对污水中NH_(4)^(+)-N、TN的去除率均值分别达到98.5%、93.1%。菌群结构分析发现,N-CRI反应器内的主要氨氧化菌(AOB)类型为Nitrosomonas和Nitrosospira,主要亚硝酸盐氧化菌(NOB)类型为Nitrospira,饥饿协同NaCl调控可使NOB活性受抑而阻碍其进一步氧化NO_(2)^(-)-N;A-CRI反应器内的主要厌氧氨氧化菌(AAOB)类型为Candidatus Brocadia和Candidatus Kuenenia,其相对丰度的大幅增长为NH_(4)^(+)-N和NO_(2)^(-)-N的同步高效去除创造了条件,为CRI系统脱氮性能的增强提供了一条新途径。

羊粪生物炭强化CRI系统厌氧氨氧化脱氮性能研究

为提高人工快渗(CRI)系统的脱氮效率,制备羊粪生物炭(SMB)并考察了其对CRI系统厌氧氨氧化启动过程中氮转化效率的影响,结合生物炭表征、生物膜特性和菌群结构变化解析了SMB强化厌氧氨氧化脱氮性能的机理。结果表明,在CRI系统滤料层添加质量分数为20%的SMB,可在运行43 d后成功启动厌氧氨氧化,总氮(TN)去除率达到94.6%,其启动时间比未添加SMB时缩短了25.9%,脱氮效率比未添加SMB时提高了8.3个百分点。SMB的添加可为CRI系统内微生物提供更优质的载体条件,刺激胞外聚合物的分泌,形成更稳定的生物膜结构,比厌氧氨氧化活性比未添加SMB时提高了20.3%。添加SMB后,CRI系统内厌氧氨氧化菌属Candidatus_Brocadia的相对丰度增长到26.25%,同时Denitratisoma、Thauera、Flavobacterium等反硝化菌群协同共存于体系内,促使系统在更短的启动时间内获得更高的TN去除效果,强化其厌氧氨氧化脱氮性能。

改性火山岩滤料对水中氨氮的吸附性能及机理研究

以火山岩滤料为原料,分别采用盐酸、氢氧化钠和氯化钠对改性后用于吸附水中氨氮,探讨了吸附影响因素、行为特征和吸附机理。结果表明,采用1.0 mol/L盐酸溶液改性后的火山岩滤料,在溶液初始pH值为5、投加量为1.8 g、振荡时间为8 h、氨氮初始浓度为10 mg/L时,可实现92.1%的氨氮去除,吸附量达到0.512 mg/g,比改性前增长了0.308 mg/g。动力学和等温线分析结果显示,酸改性火山岩滤料对氨氮的吸附是以化学反应为主导的多层非均匀吸附,包含了孔隙填充、氢键结合等多重复杂作用机理。酸改性火山岩滤料拥有更优异的吸附性能,可作为水中氨氮的有益吸附材料。

CRI系统短程硝化-厌氧氨氧化高效脱氮工艺研究

为解决传统人工快渗(CRI)系统脱氮效果差的问题,构建了由好氧反应柱(O-CRI)和缺氧反应柱(A-CRI)串联而成的两级CRI系统,探讨了在O/A-CRI系统内实现短程硝化-厌氧氨氧化的调控方法及其脱氮效果。结果表明,调节干湿比为4:1并在进水中投加质量浓度为5 g/L的NaCl运行20 d后,NH_(4)^(+)-N去除率、NO_(2)^(-)-N积累率分别为60.7%、97.9%,O-CRI反应柱成功启动短程硝化。逐级提高进水NO_(2)^(-)-N质量浓度至25 mg/L左右,A-CRI反应柱可成功启动厌氧氨氧化,短程硝化-厌氧氨氧化工艺耦合运行后NH+4-N、TN去除率均值分别达到97.5%、90.8%,为CRI系统提供了一种高效脱氮的新方法。

油菜秸秆生物炭强化好氧活性污泥体系污水脱氮效能研究

为提高好氧活性污泥体系的污水脱氮效能,向序批式反应器内分别投加300,500,700℃条件下热解制备的油菜秸秆生物炭(RBC_(300)、RBC_(500)、RBC_(700)),并考察其强化脱氮效果。结果表明,当RBC_(700)投加量为1.0 g/L时,好氧活性污泥体系的平均NH_(4)^(+)-N、TN去除率分别为95.1%、84.5%,比未投加RBC_(700)时分别提升了19.2,51.8个百分点。RBC_(700)对NH_(4)^(+)-N的吸附量分别是RBC_(300)、RBC_(500)的1.8,1.3倍,载膜量分别是RBC_(300)、RBC_(500)的4.5,1.9倍,为同步硝化反硝化的发生创造了有利条件,因而投加RBC_(700)的好氧活性污泥体系可在更短的时间内获得更高的脱氮效率和更好的污泥沉降性能。因此,700℃条件下热解制备的油菜秸秆生物炭应用于好氧活性污泥体系强化脱氮具有良好的可行性。

微塑料聚丙烯对水中亚甲基蓝的吸附行为特征研究

为探究微塑料与有机染料污染物共存于水体时的相互作用机制,选择典型的微塑料聚丙烯(PP)为载体,对吸附水中亚甲基蓝(MB)的行为特征进行了研究。结果表明,当进水MB质量浓度为5 mg/L、pH为10时,加入2.5 g微塑料PP,可在210 min左右实现吸附平衡,MB吸附率、吸附量分别为95.4%、0.191 mg/g。PP对MB的吸附行为与准二级动力学模型和Freundlich等温线模型更吻合,以化学吸附为主导,表现出不均匀表面的多层吸附特征,与静电引力、孔隙填充及氢键相互作用等因素相关。该吸附行为在较低MB浓度下即可发生,因而加强对两者共存于水环境时的生态风险评估十分必要。

外源微塑料输入对SBR系统污水处理性能的影响

采用序批式反应器(SBR)处理模拟生活污水,考察了外源微塑料聚酰胺(PA)和聚氯乙烯(PVC)输入对SBR系统污水处理效果及污泥性能的影响。结果表明,在30个运行周期内持续输入10 mg/L的PA对污水处理效果的影响较小,但当PA输入量增加到50~100 mg/L时,COD、NH^(+)_(4)-N和TP去除率均值分别比无外源PA输入时下降了2.1%~4.5%,8.3%~13.0%和11.8%~21.4%。当PVC输入量为100 mg/L时,对污水处理效果的影响最大,COD、NH^(+)_(4)-N和TP去除率均值分别比无外源PVC输入时降低了14.3%、23.2%、31.6%,去除速率也表现出明显的下降趋势。从污泥指标变化情况来看,外源PA、PVC输入会导致污泥量不同程度的减少,功能菌群代谢能力下降,进而导致污染物去除效果变差。因此,PA、PVC的持续输入将破坏SBR系统的稳定运行,对污水中的微塑料进行预处理对保持该系统的高效净水性能十分重要。

“数字弱势群体” 的成因及其权利保障

“数字弱势群体”是指在数字社会中,由于在经济能力、社会地位、自身能力等方面的差别,被边缘化和易受到伤害的群体。该群体的形成是技术发展、网络空间和社会结构等多种因素共同作用的结果。而对其权利加以保障,也是构建未来智慧社会的必要环节。应当树立“数字人权”的价值理念,坚持“实质平等”的原则,从法治保障、社会责任等多方面保护“数字弱势群体”的权利。

生物炭基Anammox颗粒污泥的培养及脱氮性能研究

针对厌氧氨氧化(Anammox)絮状污泥持留能力差的问题,采用水稻秸秆生物炭RB650作为厌氧序批式反应器(ASBR)的污泥载体,通过协同调控搅拌速率和水力停留时间的方法培养Anammox颗粒污泥,考察了培养过程中的氮转化和污泥特性变化规律,并阐述了Anammox颗粒污泥的形成机制和脱氮机理。结果表明,逐步提高搅拌速率至120 r/min并缩短水力停留时间至12 h,经58 d后可成功实现Anammox絮状污泥的颗粒化,TN去除率和容积氮去除负荷率均值分别达到90.6%和0.21 kgN/(m^(3)·d),脱氮性能优异。培养过程中,污泥湿密度、粒径、沉降速率和机械强度不断增长,最终形成颗粒感明显、结构紧实、平均粒径以2.0~2.5 mm居多的砖红色成熟颗粒污泥。RB650优良的结构特性为Anammox絮状污泥的颗粒化提供了基础。Candidatus Brocadia、Candidatus Kuenenia的相对丰度之和由13.07%增长至25.38%,是体系内的主要Anammox脱氮功能菌属;norank_c__OLB14、norank_o__SBR1031的相对丰度之和由3.40%增长至33.93%,为颗粒污泥的形成提供了骨架支撑。此外,异养反硝化、短程反硝化等脱氮途径也共同影响着最终的脱氮性能。

重大疫情防控中隔离措施的法律规制与完善

为了遏制疫情扩散的严峻形势,隔离措施被更加广泛的适用。隔离措施从性质上来讲属于限制公民人身自由的强制措施,因此其适用必须符合法律的规定。在重大疫情防控中隔离措施的实施有其必要性,但在实践中存在着诸多问题。我国现行法中的隔离措施具有手段强制性、目的和对象的特定性、时间临时性以及医学评价性等特点,而且还存在着具体规范不明确具体、缺乏系统化的法律规定等缺陷。对于隔离措施的法律规制和完善,应当坚持法律保留原则、比例原则和事中规制与事后惩戒相结合的原则,明确隔离措施的法律性质和类型,建立具体合理的法律规范,并从实体和程序两个方面完善系统化的规范体系。同时,适当运用刑法手段,明确相关罪名,完善拒绝隔离犯罪案件的办案机制,为隔离措施的执行保驾护航。